Ob in einem kleinen akademischen Labor oder Teil eines großen Teams in einem großen Pharmalabor, die Verwaltung und Lagerung gefährlicher oder potenziell infektiöser Substanzen sind für die persönliche Sicherheit und den Umweltschutz von entscheidender Bedeutung.

Während eine unsachgemäße Lagerung von Chemikalien zu schwerwiegenden Zwischenfällen wie Bränden, chemischen Verbrennungen oder sogar Glasgefäßbrüchen führen kann, erinnern die jüngsten Ereignisse, wie die Angst vor dem möglichen Ursprung von SARS-CoV-19 im Labor, eindringlich daran, wie wichtig die sichere und effektive Lagerung von Viren ist, um potenziellen Gefahren für die öffentliche Gesundheit und Sicherheit vorzubeugen.

In diesem Blog werden wir bewährte Verfahren für den sicheren und effektiven Umgang mit Chemikalien und Viren im Labor untersuchen. Wenn Sie sich mit diesem Wissen ausstatten, können Sie ein sichereres, organisierteres und sichereres Arbeitsumfeld schaffen. Bei den hier aufgeführten Laborpraktiken handelt es sich keinesfalls um eine vollständige Liste. Bitte wenden Sie sich an Ihren EHS-Supervisor, um sicherzustellen, dass Ihr Labor die Sicherheitsvorschriften Ihrer Organisation in dem Land, in dem Sie tätig sind, vollständig einhält. Wenn Sie in mehreren Ländern tätig sind, sollten Sie erwägen, die jeweils höchsten Standards zu übernehmen, um einen globalen Standard zu erstellen, der in jedem Land angewendet werden kann.

Bewährte Verfahren für das Chemikalienmanagement

Chemikalien werden häufig in verschiedenen biowissenschaftlichen und pharmazeutischen Anwendungen für Forschung, Produktentwicklung und Produktion eingesetzt. Eine unsachgemäße Lagerung von Chemikalien kann jedoch zu schweren Unfällen wie Explosionen, Bränden und der Freisetzung giftiger Gase führen. Daher ist es wichtig, Chemikalien sicher und effizient zu lagern, um Unfälle zu vermeiden und die Sicherheit Ihres Laborpersonals zu gewährleisten.

Hier finden Sie einige bewährte Verfahren und Tipps für die sichere und effiziente Lagerung von Chemikalien.

Wählen Sie den richtigen Speicherort

Der Standort des Chemikalienlagers ist entscheidend, um die Sicherheit der Arbeiter und der Umwelt zu gewährleisten. Der Lagerbereich sollte nicht in der Nähe von Zündquellen wie Flammen, Funken und elektrischen Geräten liegen. Es sollte auch vor direkter Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit und extremen Temperaturen geschützt werden.

Der Lagerbereich sollte außerdem ausreichend belüftet sein, um die Ansammlung giftiger Dämpfe oder Gase zu verhindern. Darüber hinaus sollte der Bereich gut beleuchtet sein und mit deutlichen Schildern versehen sein, auf denen die Art der gelagerten Chemikalien und deren Gefahren angegeben sind.

Geeignete Behälter verwenden

Chemikalien sollten in geeigneten Behältern aufbewahrt werden, die mit der zu lagernden Chemikalie kompatibel sind. Beispielsweise sollten Säuren in säurebeständigen Behältern aufbewahrt werden, während brennbare Flüssigkeiten in geerdeten, explosionsgeschützten Behältern aufbewahrt werden sollten. Chemikalien sollten niemals in Lebensmittel- oder Getränkebehältern oder Behältern ohne Kennzeichnung aufbewahrt werden.

Es ist auch wichtig, alle Behälter mit dem Namen der Chemikalie, ihrer Gefahrenklasse und allen anderen relevanten Informationen wie Kaufdatum, Öffnungsdatum und Verfallsdatum zu kennzeichnen.

Chemikalien trennen

Chemikalien sollten aufgrund ihrer Verträglichkeit getrennt werden, um versehentliche Reaktionen zu vermeiden. So sollten beispielsweise Säuren getrennt von Laugen aufbewahrt werden, und Oxidationsmittel sollten getrennt von brennbaren Stoffen aufbewahrt werden.

Lagern Sie Chemikalien entsprechend der Gefahrenklasse

Chemikalien sollten entsprechend ihrer Gefahrenklasse gelagert werden. Die vier Hauptgefahrenklassen sind brennbar, ätzend, giftig und oxidierend. Entzündbare Flüssigkeiten sollten an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort fern von Zündquellen aufbewahrt werden. Ätzende Chemikalien sollten in einem speziellen Lagerbereich mit einem Auffangsystem gegen verschüttete Flüssigkeiten aufbewahrt werden.

Giftige Chemikalien sollten in einem sicheren Bereich mit eingeschränktem Zugang aufbewahrt werden, und Oxidationsmittel sollten getrennt von brennbaren Materialien aufbewahrt werden.

Schulung der Mitarbeiter im sicheren Umgang mit Chemikalien

Alle Mitarbeiter, die mit Chemikalien umgehen, sollten im sicheren Umgang mit Chemikalien geschult werden. Dazu gehören die ordnungsgemäße Handhabung und Lagerung, die Anforderungen an die persönliche Schutzausrüstung (PSA) und die Verfahren zur Reaktion auf Notfälle. Darüber hinaus sollten die Mitarbeiter darin geschult werden, chemische Kennzeichnungen und Sicherheitsdatenblätter (SDB) zu lesen und zu interpretieren.

Implementieren Sie ein chemisches Inventarsystem

Es sollte ein Chemikalieninventarsystem eingeführt werden, um den Überblick über alle eingelagerten Chemikalien zu behalten. Das Inventarsystem sollte den Namen der Chemikalie, die Menge, den Standort, die Gefahrenklasse und das Verfallsdatum enthalten. Das System sollte auch über eine Methode zur sicheren Entsorgung abgelaufener oder unerwünschter Chemikalien verfügen. eLabInventory ist ein Beispiel für ein Bestandsverwaltungssystem, das als Chemikalieninventarsystem (oder ähnliches) eingesetzt werden kann. Wir sollten uns bewusst sein, dass wir im System derzeit keine Gefahrstoffkennzeichnung vornehmen können.

Bewährte Methoden für das Virenmanagement

Wenn Sie sich in einem Labor befinden, das sich mit Viren befasst, ist es unglaublich wichtig, sich der richtigen Sicherheits- und Eindämmungsverfahren bewusst zu sein. Dies reduziert das Risiko, dass das Laborpersonal versehentlich infiziert wird oder die Infektion außerhalb des Labors verbreitet. Im Folgenden finden Sie einige häufig verwendete Methoden, um die Risiken bei der Arbeit mit viralen Krankheitserregern wirksam zu bewältigen.

Aufbewahrung

Viren können bei extrem niedrigen Temperaturen, typischerweise -80 °C oder kälter, eingefroren aufbewahrt werden, wobei kryoprotektive Mittel verwendet werden, um Schäden durch Eisbildung zu verhindern. Diese Methode wird häufig zur Langzeitlagerung verwendet und kann die Lebensfähigkeit von Viren über Jahrzehnte aufrechterhalten. Bei einer anderen Aufbewahrungsmethode, der Lyophilisierung (auch als Gefriertrocknung bekannt), wird dem Virus Wasser entzogen, sodass ein stabiles, trockenes Produkt zurückbleibt. Das Virus wird eingefroren und es wird ein Vakuum angelegt, um das Wasser zu entfernen, wodurch das Virus über einen längeren Zeitraum konserviert wird. Diese Methode wird häufig für die kurzfristige Lagerung und den Transport verwendet.

Eindämmungsmaßnahmen und Ausrüstung

Priorisieren Sie Eindämmungsmaßnahmen, um Expositions- und Infektionsrisiken zu minimieren. Nutzen Sie primäre Hindernisse wie Biosicherheitsschränke (BSCs) und geschlossene Behälter. Dies wird dazu beitragen, die Freisetzung infektiöser Aerosole bei manipulativen Eingriffen zu verhindern.

Entwerfen Sie Laboreinrichtungen mit sekundären Barrieren zum Schutz von Personal und Umwelt. Warten und überprüfen Sie die Laborgeräte regelmäßig, um Fehlfunktionen zu vermeiden, die zu einer versehentlichen Virusfreisetzung führen könnten. Betonen Sie die Bedeutung guter mikrobiologischer Techniken und spezieller Sicherheitspraktiken für den sicheren Umgang mit neu auftretenden Viren.

Persönliche Schutzausrüstung (PSA)

Setzen Sie bei der Arbeit mit Viren die ordnungsgemäße Verwendung persönlicher Schutzausrüstung (PSA) durch. Stellen Sie sicher, dass das Laborpersonal je nach den spezifischen Aufgaben und potenziellen Expositionsrisiken geeignete Handschuhe, Kittel, Gesichtsschutz und Atemschutzmasken trägt.

Bieten Sie Schulungen zum korrekten An- und Ausziehen der PSA an, um das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Es ist wichtig, alle Atemschutzmasken einer Fitnessprüfung zu unterziehen, um sicherzustellen, dass sie richtig sitzen, und die Impfung als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme zur Verbesserung des persönlichen Schutzes in Betracht zu ziehen.

Biosicherheitsmaßnahmen

Implementieren Sie robuste Biosicherheitspläne, um die unbefugte Freisetzung und den Missbrauch neu auftretender Viren zu verhindern. Führen Sie Risikobewertungen durch und identifizieren Sie potenzielle Bedrohungen, Sicherheitslücken und Gegenmaßnahmen, die für die Laboreinrichtung spezifisch sind.

Es kann auch erforderlich sein, spezialisierte Arbeitsgruppen einzubeziehen, die sich aus Wissenschaftlern, Verwaltungskräften, Sicherheitspersonal und Strafverfolgungsbehörden zusammensetzen, falls erforderlich. Konzentrieren Sie sich auf physische Sicherheit, Personalsicherheit, Materialkontrolle, Transportsicherheit und Informationssicherheit zum Schutz vor bioterroristischen Bedrohungen.

Fazit

Der sichere und effiziente Umgang mit Chemikalien und Viren in Laborumgebungen ist von größter Bedeutung, um das Wohlbefinden des Laborpersonals zu gewährleisten und die Umwelt zu schützen. Eine unsachgemäße Lagerung von Chemikalien kann zu gefährlichen Zwischenfällen führen, und der unsachgemäße Umgang mit Viren kann schwerwiegende Risiken für die öffentliche Gesundheit darstellen. Zu einem angemessenen Chemikalieninventar und zur Verwaltung von Virusproben gehört es, nachzuverfolgen, was auf Lager ist, wo sich Proben befinden und welche Metadaten damit verbunden sind.

Die digitale Laborplattform eLabNext bietet eine einfache, sichere und sichere Lösung für Ihre Anforderungen an das Chemikalien- und Virenmanagement.

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1950 verdoppelte sich das medizinische Wissen alle fünfzig Jahre.

1980 betrug die Verdoppelungszeit sieben Jahre.

Bis 2010 wurde es auf dreieinhalb Jahre verkürzt.

Und die Geschwindigkeit des Datenwachstums nimmt weiter zu. Allein 2013 wurden weltweit 153 Exabyte an Gesundheitsdaten generiert, bis 2020 waren es geschätzte 2.314 Exabyte.

Diese Beschleunigung ist unglaublich, aber sie findet unabhängig davon statt, wie all diese Informationen verwendet werden. In diesem Blog werden wir einen Überblick über die Innovation geben, die zu unserem aktuellen goldenen Zeitalter der Laborautomatisierung geführt hat, und darüber, wie das Datenmanagement in den Biowissenschaften weiter verbessert werden kann.

Innovation erzeugt Innovation: Historische Beispiele aus den Biowissenschaften

Als ich zum ersten Mal las, dass sich die Datendauer in den letzten Jahrzehnten verdoppelt hat, fragte ich mich, was zu einem so schnellen Anstieg dieser Zeitlinien geführt hat. In den 1950er Jahren erhielten John Enders, Thomas Weller und Frederick Robbins den Nobelpreis dafür, dass sie Polioviren in Kultur züchteten, den Weg für die groß angelegte Impfstoffproduktion ebneten und zur Entwicklung der Masern-, Mumps-, Röteln- und Windpockenimpfstoffe beitrugen.

Vor dieser Entwicklung wurden 1910 die ersten elektrisch angetriebenen Zentrifugen eingeführt, und in den späten 1940er Jahren wurden die ersten subzellulären Komponenten durch Zentrifugation isoliert. Kurz nachdem sich diese Techniken als hilfreich erwiesen hatten, kam es zu den oben genannten Durchbrüchen von Enders, Weller und Robbins.

War das der einzige Grund?

Mit ziemlicher Sicherheit nicht. Die fortgesetzte Innovation revolutionierte jedoch das Wissen von Enders und Kollegen über die Struktur, Zusammensetzung und Funktion intrazellulärer Komponenten. Außerdem wurde das unglaubliche Potenzial der Zentrifugation für die biomedizinische Forschung demonstriert.

Gehen Sie weiter in die 70er und 80er, als Walter Fiers der erste war, der die DNA eines kompletten Gens sequenzierte (das Gen, das für das Hüllprotein eines Bakteriophagen MS2 kodiert). Als Nächstes führte Fredrick Sanger die Methode zur Sequenzierung von DNA-Molekülen zur Didesoxykettenabbruchmethode ein, die seit über 30 Jahren die am weitesten verbreitete Methode war.

Die Sanger-Sequenzierung war jedoch nicht automatisiert und sehr zeitaufwändig. 1987 gelang es Leroy Hood und Michael Hunkapiller, die Sanger-Sequenzierung zu automatisieren, indem sie zwei wichtige Verbesserungen an der Methode vornahmen. DNA-Fragmente wurden mit fluoreszierenden Farbstoffen anstelle von radioaktiven Molekülen markiert, und die Datenerfassung und Analyse wurden am Computer ermöglicht. Die Entwicklung des AB370A im Jahr 1986 war ein großer Schritt zur Erhöhung des Durchsatzes dieser revolutionären Technik, die zur Sequenzierung von 96 Proben gleichzeitig führte.

So wurde die „Sequenzierung der ersten Generation“ geboren.

Als Nächstes am Horizont: Liquid Handling und Automation

Die Art und Weise, wie die Automatisierung zur Weiterentwicklung der DNA-Sequenzierung beitrug, war ein Meilenstein für die weitere Laborautomatisierung. Der erste automatisierte Liquid-Handler wurde gebaut, als das erste komplette Gen sequenziert wurde. Wie bereits erwähnt, erfolgte seine Entwicklung in diskreten Schritten.

In den 70er Jahren fügten Unternehmen Pipetten einen Motor hinzu, um das Absaugen und Dosieren zu steuern.

In den 80er Jahren sahen wir komplette Workstations, die komplexe Protokolle ausführen konnten.

Und in den 90er Jahren wurde das Hochdurchsatz-Screening entwickelt,

Anfang der 2000er Jahre folgte Next-Generation-Sequencing (NGS).

Bald darauf brachte die Weiterentwicklung des Computers und der benutzerfreundlichen Software von Unternehmen wie Eppendorf die Handhabung von Flüssigkeiten in den Mainstream.

Der Umgang mit Flüssigkeiten ist eine der variabelsten Aufgaben in einem Labor und zweifellos die zeitaufwändigste. Die Entwicklung automatisierter Arbeitsplätze in Kombination mit dem modernen Computer hat sicherlich zum Anstieg der wissenschaftlichen Erkenntnisse beigetragen.

Die Kosten automatisierter Instrumente verbieten jedoch seit langem eine flächendeckende Implementierung. Denken Sie daran, dass in den 80er und 90er Jahren Automatisierung verfügbar war, aber nur für Labore und Unternehmen, die bereit waren, ein nettes Sümmchen für die Workstations auszugeben. Die Unternehmen, die diese Geräte herstellten, benötigten spezielle Softwareprogrammierer; einige benötigen diese Spezialität immer noch!

Erst in den frühen 2000er Jahren wurde die Automatisierung aufgrund niedrigerer Kosten und höherer Benutzerfreundlichkeit leichter zugänglich. Nicht nur die Pharmaunternehmen und gut finanzierten Biotechnologieunternehmen hatten mehr Zugang dazu. Mit der Veröffentlichung von Liquid-Handlern aus Eppendorf, wie dem erstes automatisiertes Pipettiersystem, das epMotion, jedes Labor konnte eine drastische Reduzierung seiner Pipettierfehler, einen höheren Durchsatz und eine bessere Einhaltung strenger behördlicher Anforderungen feststellen. Automatisierte Arbeitsabläufe sorgen heute für enorme Innovationen und Durchbrüche. Im Folgenden erläutern wir, warum automatisierte Flüssigkeitshandler, insbesondere epMotion von Eppendorf, in einem Forschungslabor unverzichtbar sind und welche zahlreichen Vorteile sie haben:

1. Präzision und Genauigkeit: Eines der Hauptmerkmale des Eppendorf epMotion Liquid Handlers ist seine außergewöhnliche Präzision und Genauigkeit. Mit fortschrittlichen Pipettiertechnologien, innovativer Füllstandserkennung und intelligenten Softwarealgorithmen gewährleistet das epMotion-System ein präzises und reproduzierbares Pipettieren von Proben, Reagenzien und Puffern. Dieses Maß an Genauigkeit minimiert menschliche Fehler, erhöht die experimentelle Zuverlässigkeit und verbessert die Datenqualität erheblich.
2. Flexibilität und Skalierbarkeit: Die epMotion-Serie von Eppendorf bietet eine breite Palette von Plattformen für den Umgang mit Flüssigkeiten, um den unterschiedlichen Anforderungen von Labors gerecht zu werden, von kleinen Forschungsprojekten bis hin zu Anwendungen mit hohem Durchsatz. Ganz gleich, ob Sie ein kompaktes Tischsystem oder eine vollautomatische Roboter-Workstation benötigen, Eppendorf bietet eine Lösung, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten werden kann.
3. Intuitive Software und benutzerfreundliche Oberfläche: Eppendorf weiß, wie wichtig Benutzererfahrung ist, und hat eine benutzerfreundliche Softwareschnittstelle für den epMotion Liquid Handler entwickelt. Die intuitive Software ermöglicht die einfache Programmierung von Pipettierprotokollen, Probenverfolgung und Datenmanagement. Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) bietet eine schrittweise Anleitung und macht es erfahrenen Forschern und Neueinsteigern leicht, das System effizient zu bedienen. Darüber hinaus kann die Software nahtlos in Laborinformationsmanagementsysteme (LIMS) integriert werden, um die Datenübertragung und Analyse zu optimieren.
4. Vielseitigkeit in allen Anwendungen: Der Eppendorf epMotion Liquid Handler eignet sich für verschiedene Anwendungen, darunter Genomik, Proteomik, Wirkstoffforschung, Assayentwicklung und mehr. Seine flexiblen Pipettierfunktionen ermöglichen die präzise Handhabung verschiedener Probentypen, Volumina und Formate, einschließlich Mikroplatten, Röhrchen und Reservoirs. Ganz gleich, ob Sie ein PCR-Setup, eine Nukleinsäure-Reinigung, serielle Verdünnungen, Probentransfers oder die Vorbereitung der NGS-Bibliothek durchführen müssen, das epMotion-System kann Ihren Arbeitsablauf optimieren und wertvolle Zeit sparen.
5. Qualität und Support von Eppendorf: Eppendorf ist bekannt für sein Engagement für Qualität und Kundenbetreuung. Der epMotion Liquid Handler besteht aus hochwertigen Materialien und wird strengen Tests unterzogen, um Zuverlässigkeit und langfristige Leistung zu gewährleisten. Das weltweite Netzwerk von Service- und Support-Teams von Eppendorf bietet zeitnahe Unterstützung, Problembehebung und Wartung und gewährleistet so den unterbrechungsfreien Betrieb Ihres Liquid-Handling-Systems.

Diese Vorteile und die langjährige Erfahrung von epMotion bei der Einführung und Förderung der Laborautomatisierung haben es der Life-Science-Branche ermöglicht, weiterhin innovativ zu sein.

Datenmanagement auf Papier: Ein Problem, das reif für Innovationen ist

Wir haben Technologie eingesetzt, um die Sequenzierung und den Umgang mit Flüssigkeiten voranzutreiben und zu beschleunigen, aber andere Dinge, die wir in Labors tun, sind kläglich archaisch geblieben.

Ich bin immer noch verwirrt, wenn ich mit Forschern und Laboren an der Automatisierung ihrer Methoden arbeite, und die meisten Labormitglieder sind es immer noch Herumtragen riesiger Notizbücher gefüllt mit ihren Protokollen, Notizen, Ergebnissen, Optimierungen usw.

Das gleiche Verfahren wurde bereits 1950 angewendet, als Enders, Weller und Robbins das Poliovirus auf der Suche nach einem Impfstoff kultivierten. Doch wie ich zu Beginn dieses Blogs sagte, ist die Datenmenge, die von Laborwissenschaftlern generiert wurde, explosionsartig angestiegen! Wie kann die Life-Science-Branche damit rechnen, sie nur mit Papier zu verwalten?

Es ist Zeit für Labornotebooks der nächsten Generation

eLabNext ist entscheidend für den nächsten Schritt unseres Fortschritts in der wissenschaftlichen Industrie: Es bietet eine digitale Plattform für die Nachverfolgung Ihrer Proben, die Integration mit automatisierten Liquid-Handlern, die Abbildung und Visualisierung Ihres Workflows, die Sicherheit Ihrer Daten, die Verwaltung Ihres Inventars und die einfache Zusammenarbeit. eLabNext bietet eine Möglichkeit, nützliche und verwertbare Daten zu organisieren und somit zu priorisieren.

Bei Eppendorf und eLabNext haben wir eine Komplettlösung für das moderne Labor: Probenverfolgung von Von der Probe bis zur Kühllagerung, Bearbeitung auf Ihrem epMotion, und darüber hinaus.

Und jetzt, da KI in den Biowissenschaften immer mehr Einzug hält, ist die Integration mit digitalen Plattformen die nächste spannende Innovation am Horizont! Lesen 10 umsetzbare Schritte für den Einsatz von KI in Ihrem Forschungslabor um mehr zu erfahren.

Die Biotechnologie ist eine Branche, die von Höhen und Tiefen geprägt ist.

Derzeit erleben wir eine spannende Wachstumsphase mit der rasanten Zunahme künstlicher Intelligenz (KI) und ihrer potenziellen Anwendungen. Die Schnittstelle von KI und Biotechnologie ist vielversprechend und bietet Möglichkeiten, bedeutende biologische Fortschritte zu erzielen. Dieses Wachstum hat die VC-Finanzierungslandschaft auf neue und spannende Weise verändert und Biotech-Startups vor neue Herausforderungen gestellt.

In diesem Blogbeitrag werden wir den aktuellen Stand der Risikokapitalfinanzierung (VC) im Biotech-Sektor untersuchen, wie Sie sich am besten in der Finanzierungslandschaft zurechtfinden und wie die Zukunft der Biotechnologie aussieht.

Das Potenzial von KI in der Biotechnologie und wie sie sich auf VCs auswirkt

Die Fähigkeit der KI, riesige Datenmengen zu verarbeiten und Muster zu identifizieren, hat neue Wege für biotechnologische Innovationen eröffnet. Mit dem Integration von prädiktiver und generativer KIkönnen Forscher die Prozesse der Arzneimittelforschung optimieren, potenzielle Ziele identifizieren und klinische Studien beschleunigen.

Der wachsende Optimismus in Bezug auf das Potenzial der KI, den Bereich zu revolutionieren, hat die Aufmerksamkeit von Anlegern auf sich gezogen, die von dieser transformativen Technologie profitieren wollen.

Während die Startfinanzierung von Biotech-Unternehmen relativ stabil geblieben ist, ist bei der Serie-A-Finanzierung und bei der Finanzierung in der Spätphase ein Rückgang zu verzeichnen. Diese Veränderung lässt auf einen vorsichtigeren Ansatz von Investoren in der Finanzierung von Unternehmen in deren Entwicklungsphasen schließen.

Was Anleger wollen

Investoren suchen nach Unternehmen, die mit minimalen Ressourcen wichtige Meilensteine erreichen können und einen schlanken und kostengünstigen Betriebsansatz fördern. Folglich müssen Biotech-Startups Strategien verfolgen, die einer effizienten Ressourcenallokation Priorität einräumen und gleichzeitig bahnbrechende Innovationen verfolgen.

Darüber hinaus ist die Investmentgemeinschaft risikoscheuer geworden. Anleger bevorzugen Unternehmen, die Ambitionen mit einer soliden Risikomanagementstrategie in Einklang bringen. Dieser Wandel unterstreicht, dass Startups ein klares Verständnis ihres Marktes, der zu bewältigenden Herausforderungen und potenziellen regulatorischen Hürden nachweisen müssen, um das Vertrauen der Anleger zu gewinnen.

Herausforderungen und Lösungen für Startups

Aufgrund dieses veränderten Anlageverhaltens müssen sich Biotechnologieunternehmen in der Frühphase auf die Kapitaleffizienz konzentrieren und schnell ein einzigartiges Wertversprechen nachweisen, um sich kurz- und langfristige Finanzierungen zu sichern.

Aber wie? Die meisten Biotech-Startups benötigen erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung, um vielversprechende Daten zu generieren, und zu hohe Ausgaben können die Ressourcen eines Unternehmens belasten und das Wachstum behindern. Daher sind das Management der Liquidität und die Verringerung der Volatilität entscheidende Faktoren, wenn ein Startup in einem Jahr auf dem Markt sein will.

Hier sind drei Tipps für einen effizienten Umgang mit Ihrem Geld und Ihrem Risiko.

Tipp #1: Diversifizieren Sie die Finanzierungsquellen

Die Beteiligung verschiedener Investoren ist für das Wachstum und die Stabilität des Biotech-Sektors von entscheidender Bedeutung. Angesichts der Tatsache, dass häufig neue Biotechfonds angekündigt werden, erlebt die Branche einen Zufluss von Kapital aus verschiedenen Quellen.

Diese Vielfalt erweitert den Pool der verfügbaren Finanzmittel und bringt eine Reihe von Fachkenntnissen und Perspektiven ein. Um eine kontinuierliche Finanzierung sicherzustellen, sollten Startups aktiv nach Investitionsmöglichkeiten suchen, die ihren langfristigen Zielen entsprechen, und strategische Partnerschaften eingehen, um ihre Erfolgschancen zu maximieren.

Tipp #2: Informieren Sie sich über Steuervorteile und behalten Sie den Überblick über die sich ändernden regulatorischen Anforderungen

Startups sollten das erkunden Steuervorteile für qualifizierte Aktien kleiner Unternehmen (QSBS), da diese Anreize erhebliche Vorteile bei der Mittelbeschaffung und beim Kapitalmanagement bieten können. Dazu gehören Steuerersparnisse, Anreizprogramme für Mitarbeiter, finanzielle Flexibilität und mehr.

Darüber hinaus kann es Unternehmen helfen, günstige Bedingungen zu nutzen und potenzielle Herausforderungen zu bewältigen, wenn sie über regulatorische Änderungen und Anreize im Biotech-Sektor auf dem Laufenden bleiben. So haben beispielsweise Zell- und Gentherapien ein erhebliches Potenzial, die Medizin zu revolutionieren. Für die Entwicklung und Herstellung dieser Produkte sind jedoch neue Technologien erforderlich, und die Aufsichtsbehörden müssen dies evaluieren und der riesigen Gruppe von Unternehmen, die ihre präklinischen Kandidaten in die Klinik überführen wollen, klare Leitlinien geben.

Tipp #3: Skalierbare Lösungen mit KI

Da Biotech-Probleme immer komplexer werden, steigt die Nachfrage nach ausgeklügelten technologischen Lösungen. Glücklicherweise bieten Fortschritte in der KI und verwandten Technologien neue Lösungen und Erkenntnisse. In den Biowissenschaften ist KI breit einsetzbar, von der Landwirtschaft bis zur Medizin. Die inhärente Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit dieser Lösungen kann dazu beitragen, die wachsende Komplexität biologischer Herausforderungen zu bewältigen und in naher Zukunft zu bedeutenden Durchbrüchen zu führen. KI kann Startups dabei helfen, Risiken zu verringern und kosteneffizienter zu arbeiten, indem sie einen kürzeren Weg von Daten zu Erkenntnissen schafft.

Die Zukunft ist rosig

Die Vorfreude auf einen Ankündigung einer Zinssenkung im Jahr 2024 signalisiert ein potenzielles Wachstumsjahr für die Biotech-Industrie und eine glänzende Zukunft, die Innovationen und mehr Investitionen fördern könnte. Unternehmen sollten jedoch agil und anpassungsfähig an sich ändernde Marktbedingungen bleiben und gleichzeitig auf die langfristige Nachhaltigkeit achten.

Biotech befindet sich derzeit an der Schnittstelle von technischem Fortschritt und Investitionsmöglichkeiten. Angesichts der zunehmenden Bedeutung und des Potenzials von KI, Durchbrüche herbeizuführen, ist das Feld äußerst vielversprechend. Der Biotech-Sektor befindet sich in einer Transformationsphase, die durch Fortschritte in der KI und die Möglichkeit von Innovationen angetrieben wird. Biotech-Startups können sich erfolgreich positionieren, indem sie sich effizient in der Finanzierungslandschaft zurechtfinden, Risiken managen und technologische Lösungen nutzen.

Um herauszufinden, wie Sie die Macht der KI in Ihrem Startup nutzen können, eine Demo buchen der digitalen Laborplattform von eLabNext heute.

Im Bereich der Biowissenschaften sind Plasmide, autarke doppelsträngige DNA-Moleküle, unschätzbare Werkzeuge, die in Labors in großem Umfang für Gentechnik, rekombinante Proteinsynthese, Impfstoff- und Therapieentwicklung sowie Genfunktionsanalyse eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, spezifische Gene zu transportieren und ihre Expression zu regulieren, sind Plasmide wichtige Elemente für die Entwicklung von Gentherapien und Impfstoffen und bieten eine beispiellose Kontrolle und Selektivität.

Die Verwaltung einer expandierenden Plasmidbibliothek kann jedoch eine Herausforderung sein, da winzige Änderungen in ihrer Sequenz während der Klonierung, Passage oder Optimierung für eine erhöhte Expression und Effizienz auftreten können. Darüber hinaus kann sich ihre Qualität im Laufe der Zeit aufgrund unsachgemäßer Lagerung oder Verunreinigung verschlechtern. Der Schlüssel zur Bewältigung dieser Komplexität sind strenge Aufzeichnungs- und Aufbewahrungsprotokolle, die eindeutige Identifikatoren, häufige Qualitätskontrollen und die Verwendung digitaler Datenbanken wie Microsoft Excel-Tracker, eines speziellen Laborinformationsmanagementsystems (LIMS) oder Elektronische Labornotizbücher (ELN). Bei der Verwendung dieser Systeme ist äußerste Vorsicht geboten, da Ungenauigkeiten im Plasmidrückgrat, Antibiotikaresistenzen, Selektionsmarker oder optimale Bakterienzellen für die Transformation zu Verwirrung, Fehlern und einem unnötigen Zeit- und Ressourcenverbrauch führen können.

In diesem Blog stellen wir einige der gängigsten Plasmide vor, die im Bereich der Biowissenschaften verwendet werden, und stellen einige bewährte Verfahren für den Aufbau, die Wartung, Verwaltung und Aufbewahrung einer Plasmidbibliothek vor.

Die am häufigsten verwendeten Plasmide in Forschung und Entwicklung

Ähnlich wie bei der Auswahl des richtigen Tools für eine Aufgabe ist der Aufbau einer geeigneten Plasmidbibliothek, die auf Ihre Forschungsbedürfnisse zugeschnitten ist, von entscheidender Bedeutung. Forscher haben in der Regel eine Vielzahl von Basisplasmiden und deren Derivaten in ihrem Repertoire, die je nach Art des geplanten Experiments einsatzbereit sind. Um beispielsweise die Rolle eines Gens in einem Krankheitsmodell zu verstehen, könnten Sie eine Plasmidbibliothek erstellen, die aus verschiedenen funktionellen Domänen des Gens oder Varianten besteht, denen bestimmte Domänen fehlen und die gezielte Mutationen enthalten. Um zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, ist es von entscheidender Bedeutung, Informationen über jedes einzelne Plasmid zu verwalten, einschließlich des Rückgrats, der Klonierungsstrategie und der Reinigungsstrategie.

Zahlreiche Plasmidvarianten werden in der Forschung und Entwicklung in großem Umfang verwendet, wobei einige der beliebtesten pUC19-Vektoren, pET-Vektoren, pGEX-Vektoren, pBABE-Vektoren und lentivirale Vektoren sind. pUC19-Vektoren waren entscheidend für die DNA-Sequenzierung, rekombinante Proteinproduktion, Gentechnik von Nutzpflanzen und bakterielle Genetik. pET-Vektoren, bekannt für ihre hohe Proteinexpression in E. coli, sind bekannt für ihre T7-Promotor-Selektion Marker, mehrere Klonierungsstellen, Fusions-Tags und induzierbare Expression. pGEX-Vektoren werden dagegen verwendet zur Expression und Reinigung rekombinanter Proteine, die mit Glutathion-S-Transferase (GST) in E. coli fusioniert sind. pBABE-Vektoren ermöglichen den retroviralen Gentransfer und eine stabile Genexpression in Säugerzellen. Schließlich werden lentivirale Vektoren für den Gentransfer und die Gentherapie in Säugerzellen bevorzugt, da sie eine effiziente Genübertragung, Gen-Editierung und mögliche Anwendungen in der Krebstherapie und Impfstoffentwicklung ermöglichen.

Molekularbiologische Techniken für die Arbeit mit Plasmiden

In Nasslabors werden eine Vielzahl molekularbiologischer Techniken zur Erstellung und Pflege von Plasmidbibliotheken eingesetzt, die jeweils auf die spezifischen Anforderungen des Projekts zugeschnitten sind. Einige häufig verwendete Techniken umfassen PCR-Amplifikation, Restriktionsenzymverdauung und Ligation, die bei der Amplifikation, Isolierung und Insertion von Genen oder Genfragmenten in Plasmide helfen. Die Transformation ist ein grundlegendes Verfahren, bei dem Plasmide zur Replikation und Aufrechterhaltung in Bakterienzellen eingeführt werden.

Nach der Transformation spielt eine antibiotische oder fluoreszenzbasierte Selektion eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Zellen mit Plasmiden. Die Sequenzierung hilft bei der Bestimmung der DNA-Sequenz von Plasmiden oder Bibliotheken und erleichtert so die Identifizierung bestimmter Gene oder DNA-Fragmente. Für die Isolierung von DNA aus Bakterienzellen sind die Extraktion und Reinigung der DNA, einschließlich Verfahren wie alkalische Lyse, Präzipitation und Reinigung auf Säulen- oder Perlenbasis, erforderlich. Innovative Klontechniken wie Gibson-Versammlung oder Golden Gate-Versammlung kann auch für die Plasmidsynthese eingesetzt werden. Die Wahl der am besten geeigneten Techniken für den Aufbau und die Wartung von Plasmidbibliotheken hängt von mehreren projektspezifischen Faktoren ab, wie z. B. der Größe der Bibliothek, der Art der verwendeten Plasmide und den beabsichtigten nachgeschalteten Anwendungen.

Zeit, Ihre Plasmidbibliothek auf die nächste Stufe zu heben

Der Aufbau, die Verwaltung und die Analyse einer Plasmidbibliothek können komplex sein, aber mit den richtigen Tools und Strategien können Sie eine nachhaltige Ressource erstellen, die Ihre Forschung voranbringt. Zu wissen, wie Sie Ihre Plasmidbibliothek effektiv pflegen, speichern und verwalten können, ist entscheidend, um konsistente, zuverlässige Ergebnisse bei Ihrer Arbeit zu gewährleisten.

Zum Glück haben wir einen ausführlichen Leitfaden mit dem Titel „Der ultimative Leitfaden zum Aufbau, zur Verwaltung und Analyse Ihrer Plasmidbibliothek“ zusammengestellt. Dieser Leitfaden bietet umfassende Einblicke in Folgendes:

• Erstellung einer nachhaltigen Plasmidbibliothek
• Bewährte Methoden für die Pflege einer Plasmidbibliothek
• Bewährte Methoden zum Speichern Ihrer Plasmidbibliothek
• Verwendung von Softwaretools für die In-Silico-Plasmidbibliothek und das Sequenzmanagement

Mithilfe dieses Leitfadens können Sie Ihre Strategien optimieren, Ihre Prozesse rationalisieren und Ihre Forschung auf dem neuesten Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse halten.

In der Forschung gibt es wie im Leben Rückschläge, Tragödien und Pannen.

Unvorhergesehene elektrische Probleme, versehentliche oder absichtliche menschliche Eingriffe oder extremes Wetter können nachhaltige Folgen für die Proben, das Inventar, die Daten, Aufzeichnungen und letztendlich für das Tempo haben, mit dem Sie sich erholen und Ihre Forschung vorantreiben.

Nehmen wir zum Beispiel eine aktuelle Geschichte vom Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), wo ein Angestellter, verärgert über den Alarm eines Ultratiefkühlgeräts (ULT), angeblich einen Schutzschalter umgedreht hat, wodurch sich das Gefriergerät von seiner normalen Temperatur von -80 °C auf -32 °C erwärmt hat.

Die Folgen waren verheerend: Die Zerstörung von Proben, die in 25 Jahren Forschungsarbeit gesammelt wurden, und Schäden in Höhe von mindestens 1 Million US-Dollar.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben extreme Wetterereignisse auch Forschungslabors massiv zerstört. Während Hurrikan Katrina, viele ULT-Gefrierschränke verloren an Strom und erwärmten sich auf Raumtemperatur. An der Louisiana State University (LSU) gingen 100% der in Tierheimen untergebrachten Tiere verloren. Ähnliche Tiersterblichkeit wurden im NYU Langone Medical Center gesehen, eine unglückliche Folge des Hurrikans Sandy, der New York City heimgesucht hatte.

Sicherheitsverfahren im Labor: Stärkung der Widerstandsfähigkeit durch Digitalisierung

Nichts kann die Auswirkungen dieser schmerzhaften und traurigen Situationen rückgängig machen.

Und obwohl wir das Wetter vielleicht nie kontrollieren können, gibt es Möglichkeiten, die Auswirkungen der oben genannten unvorhergesehenen Ereignisse zu minimieren.

Die Zukunftssicherheit Ihres Labors gegen Katastrophen hängt von der Digitalisierung des Laborbetriebs ab. Im Folgenden finden Sie drei Überlegungen zur Umstellung Ihres Labors auf eine „vollständig digitale“ Strategie.

Implementieren Sie eine digitale Laborplattform in Ihren Arbeitsablauf

Der Wiederaufbau nach dem Verlust von Proben, Tiermodellen oder Daten erfordert wahrscheinlich, dass Sie und Ihr Team Proben oder Modelle regenerieren, Experimente wiederholen und Daten replizieren und erneut analysieren müssen. Dazu ist ein schneller und uneingeschränkter Zugriff auf Protokoll-, Proben- und Versuchsdaten erforderlich.

Digitale Plattformen und Datenbanken ermöglichen eine effiziente Organisation und Speicherung experimenteller Daten, sodass archivierte Informationen bei Bedarf leichter gefunden und abgerufen werden können. Darüber hinaus fördert die Digitalisierung Zusammenarbeit und Wissen Austausch zwischen Forschern, Förderung des Gedankenaustauschs und Beschleunigung der Wiederherstellung und Replikation verlorener Proben, Modelle und Daten.

Viele digitale Plattformen nutzen Cloud-Computing- und Speichertechnologien, die einen einfachen Zugriff auf Laborinformationen überall auf der Welt ermöglichen. Wenn Sie also Ihr Labor aufgrund einer Naturkatastrophe evakuieren müssen, ist der Zugriff auf Ihre Daten so einfach wie das Einloggen auf der Plattform, sobald Sie sich in Sicherheit gebracht haben.

Samples verwalten und verfolgen

Wenn ein Tiefkühlgerät ausfällt, wie es in den oben beschriebenen Situationen in der Praxis der Fall sein kann, müssen Sie die Proben schnell in funktionsfähige Tiefkühlschränke verlagern und Ihre wichtigsten Proben priorisieren. Wenn Sie Proben verlieren, müssen Sie auf alle zugehörigen Metadaten zu diesen Proben zugreifen, damit Sie Experimente wiederholen und neu generieren können.

Digitale Plattformen bieten zentrale Datenbanken mit Probeninformationen, einschließlich Standort, Lagerbedingungen und zugehörigen Daten, die aufgezeichnet und leicht abgerufen werden können. Barcode- oder RFID-basierte Trackingsysteme ermöglichen eine effiziente Probenidentifikation und reduzieren so das Risiko von Fehlern und Fehlplatzierungen. Forscher können Proben während ihres gesamten Lebenszyklus verfolgen, von der Entnahme über die Lagerung, Analyse und Entsorgung bis hin zur ordnungsgemäßen Handhabung. So können Sie im Falle eines Unfalls in der Tiefkühltruhe Ihre wichtigsten Proben schnell ausfindig machen und sie wieder unter optimalen Lagerbedingungen lagern.

Schulung des Laborpersonals für die Digitalisierung

Um Ihr Labor vor unvorhergesehenen Bedrohungen zu schützen, muss jeder, vom Labortechniker bis zum Laborleiter, geschult sein und sich auf Ihrer digitalen Laborplattform wohl fühlen. Auf diese Weise kann Ihr Team die wahren Vorteile der Digitalisierung nutzen, wie z. B. verbesserte Kommunikation und Zusammenarbeit, verbesserte Datenintegrität und -sicherheit sowie erhöhte Produktivität.

Diese Art von Strategiewechsel erfolgt jedoch nicht über Nacht. Sie erfordert Schulung, Führung und einen stetigen Übergang zur Digitalisierung. Wir haben so viele Labore bei der Umstellung beaufsichtigt, dass wir die häufigsten Fallstricke kennen und entwickelte ein Verfahren, um sie zu mildern. Wenn jeder mit einer digitalen Laborplattform und dem Wissen, wie man sie benutzt, ausgestattet ist, steigt die Effizienz im Alltag und Sie bereiten Ihr Labor umfassend auf unvorhergesehene Proben oder Datenverluste vor.

Nutzen Sie Laborsicherheit und sichern Sie Ihre digitale Reise

Unvorhergesehene Ereignisse und Katastrophen können Ihre Laborarbeit verwüsten und zum Verlust von Proben, Daten und Forschungsfortschritten führen. Wir können zwar nicht in die Zukunft sehen, aber es gibt Maßnahmen, die wir ergreifen können, um unsere Labore zu schützen und die Auswirkungen solcher unvorhersehbarer Vorfälle zu minimieren.

Um Ihr Labor zukunftssicher gegen Verluste zu machen, müssen Sie die Digitalisierung umfassend nutzen. Durch die Implementierung ein digitales Labornotizbuch, können Sie experimentelle Daten effizient speichern und abrufen, die Zusammenarbeit erleichtern und die Wiederherstellung und Replikation verlorener Proben und Daten beschleunigen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie eLab Weiter oder Beispiel 360 kann Ihnen helfen, Ihren Laborbetrieb zu rationalisieren und vor unvorhergesehenen Umständen zu schützen. Planen Sie einen persönliche Demo heute!

Die Digitalisierung erobert unser Privat- und Berufsleben.

Life-Science-Organisationen sind heute mehr denn je Digitalisierung ihrer Laborwerkzeuge und Forschungsabläufe um die Effizienz zu steigern, das Datenmanagement zu verbessern, die Zusammenarbeit zu fördern und die Datensicherheit zu gewährleisten.

Die Anwendung von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) hat sich ebenfalls verbreitet, wodurch tiefere Einblicke und Antworten auf die großen (aber herausfordernden) biologischen Fragen gewonnen werden, mit denen wir heute konfrontiert sind.

In diesem Blogbeitrag werden die zunehmenden Herausforderungen im Bereich Datenmanagement untersucht, mit denen akademische, industrielle, staatliche und gemeinnützige Forschungsorganisationen in unserer sich schnell entwickelnden Ära von KI, Automatisierung und Multi-Omics konfrontiert sind.

Die Notwendigkeit einer digitalen Lösung für „alles“ im Life Science Lab

Der Bedarf an einer umfassenden digitalen Laborlösung ist immer offensichtlicher geworden, da Forschungsdaten immer mehr auf verschiedene Datenanalyse- und Informationsmanagementsysteme verteilt werden. In der heutigen dynamischen Landschaft suchen Unternehmen nach einer zentralisierteren Plattform, um „alles“ in einem biowissenschaftlichen Labor zu überwachen: Daten, Proben, Protokolle, Notizbucheinträge, Reagenzien, Inventare, Instrumente und mehr.

Darüber hinaus wächst die Nachfrage nach Interoperabilität und nahtloser Integration mit anderen Systemen rasant, ebenso wie die Notwendigkeit, den sich ständig ändernden Anforderungen an Forschungsrichtlinien, Ethik, Datensicherheit und Bildung gerecht zu werden.

Um diesen Herausforderungen effektiv zu begegnen, begann vor über zwei Jahrzehnten der Übergang von herkömmlichen Labornotizbüchern aus Papier zu elektronischen Labornotizbüchern (ELNs), der sich nun beschleunigt und wächst weltweit. Adoption eines ELN bietet eine Reihe von Vorteilen, einschließlich benutzerfreundlicher Oberflächen, verbesserter Sicherheitsmaßnahmen und Kompatibilität mit anderen Systemen.

Durch die Digitalisierung der Laborprozesse wird erwartet, dass der wissenschaftliche Fortschritt und die Veröffentlichungen in großem Umfang zunehmen, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften verbessert werden und die Arbeitszufriedenheit und Die Lernerfahrungen der Schüler werden verbessert.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Erfolg und die Auswirkungen der Labordigitalisierung von internen Change-Management-Praktiken, der Prozessstandardisierung und soliden Schulungs- und Unterstützungsstrukturen für Endbenutzer abhängen.

Wenn diese Elemente vorhanden sind, können Life-Science-Organisationen das Potenzial digitaler Laborlösungen voll ausschöpfen und den transformativen Weg zu einer effizienteren Forschungsumgebung beschreiten.

Wie unterstützen digitale Laborplattformen den Forschungsbetrieb und das Management?

Es gibt viele Möglichkeiten, wie digitale Laborplattformen biowissenschaftlichen Laboren zugute kommen können. Hier geben wir einen Überblick über einige wichtige Veröffentlichungen, die zuverlässige Daten liefern, um die Vorteile der Verwendung digitaler Laborplattformen zu belegen.

Schnellere und fairere Datenqualitätsausgabe

Bei effektiver Nutzung erhöhen ELNs die Geschwindigkeit der Datenerfassung, -analyse und -zusammenarbeit erheblich.

Forscher, die ELNs erfolgreich implementiert haben, haben berichtet schnellerer Abschluss von Forschungsexperimenten im Vergleich zu herkömmlichen Notizbüchern aus Papier. Dies liegt zum Teil daran, dass moderne Forschungsgeräte digitale Daten generieren, was eine nahtlose Integration mit ELNs ermöglicht.

EIN 2022 Natur Artikel hob hervor, dass durch die Verwendung von ELNs mehr Zeit für die eigentliche Recherche gewonnen wird, da der Zeitaufwand für die Datenerfassung, Analyse und Manuskriptvorbereitung reduziert wird. Können Sie sich vorstellen, wie viel Zeit Sie sparen könnten, wenn Sie nicht Daten auf Papier drucken, den Überschuss mit einer Schere abschneiden und auf ein Labornotizbuch aus Papier kleben oder kleben müssten? Darüber hinaus erleichtert die Digitalisierung der Laborprozesse die Standardisierung der Datenerhebung und -analyse und fördert so die Transparenz und Reproduzierbarkeit von Experimenten.

Eine weitere Herausforderung für Wissenschaftler und Forscher besteht darin, Maschinen und Menschen die Entdeckung wissenschaftlicher Daten und der damit verbundenen Arbeitsabläufe und Algorithmen zu erleichtern. FAIRE Datenpraktiken skizzieren Sie Prinzipien, um Daten auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar zu machen und so den ungehinderten Datenfluss an die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft zu erleichtern. Mit ELNs können Sie alle Gerätekonfigurationen dokumentieren, Experimente planen, digitale Versuchsdaten speichern und menschliche oder analoge Beobachtungen hinzufügen, sodass Forscher die FAIR-Datenpraktiken nahtlos einhalten können.

Zusätzlich zu diesen Vorteilen bieten bestimmte ELN-Anbieter Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) und Software Development Kits (SDKs) an, mit denen Benutzer ihr ELN mit anderen Forschungssoftwareplattformen und -systemen wie Microsoft365, GraphPad Prism und anderer Software von Drittanbietern verbinden können.

Diese Integrationen optimieren Arbeitsabläufe, minimieren Fehler und Duplikate und ermöglichen eine einfache Datenübertragung oder gemeinsame Nutzung zwischen Plattformen.

Die Digitalisierung von Laboren verbessert die Forschungsleistung und macht Ihre Prozesse zukunftssicher, indem sie die weitere Integration und Anpassung an sich ändernde interbetriebliche Anforderungen erleichtert. Durch die Nutzung von ELNs können Forscher einen beschleunigten Forschungsfortschritt erzielen und gleichzeitig eine solide Grundlage für ihre laufenden wissenschaftlichen Bemühungen schaffen.

Bessere Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Neben den offensichtlichen Vorteilen wie dem Schutz sensibler Daten, geistigem Eigentum und Patenten gewährleistet eine hervorragende digitale Laborplattform die Einhaltung gesetzlicher und Cybersicherheitsstandards. ELNs können auch die Einhaltung der Vorschriften für das Management von Biorisiken und Gefahrstoffen verbessern.

ELNs können beispielsweise Funktionen enthalten, die die ordnungsgemäße Handhabung, Lagerung und Entsorgung biologischer und gefährlicher Materialien erleichtern. Sie stellen Prüfprotokolle zur Verfügung und erstellen Berichte, wodurch der Nachweis der Einhaltung der Vorschriften bei Inspektionen oder Audits vereinfacht wird. Darüber hinaus ermöglichen ELNs eine projekt- und benutzerorientierte Organisation und nicht nur die starre und traditionelle benutzerorientierte Organisation, wie sie in Laborheften aus Papier üblich ist. Somit können die Protokolle, Proben und Daten mehrerer Personen, die an einem bestimmten Projekt arbeiten, von einem einzigen Ort innerhalb des ELN aus abgerufen werden. Dies ermöglicht eine genauere Nachverfolgung der Abläufe, da es im Laufe eines Projekts oder der Vorbereitung eines Manuskripts zu Personalfluktuationen kommen kann.

In einer Bewertung veröffentlicht in der Zeitschrift für Biosicherheit und Biosicherheit, Sonne et al. empfehlen die Verwendung digitaler Laborplattformen, um die Sicherheit, Effizienz und Einhaltung der Vorschriften für das Biorisikomanagement in Laboratorien für biologische Sicherheit (BSL) zu gewährleisten.

Diese digitalen Lösungen optimieren die Datenerfassung, verfolgen den Transport biologischer und chemischer Proben und halten aktuelle Standardarbeitsanweisungen aufrecht. ELNs bieten einfache Benutzeroberflächen und anpassbare Funktionen für den Umgang mit Herausforderungen wie gentechnisch veränderten (GM) Proben, radioaktiven Proben oder zytotoxischen Materialien.

Durch den Einsatz von ELNs und anderen digitalen Laborlösungen können Forscher die Einhaltung der Vorschriften zum Biorisikomanagement verbessern, die Rückverfolgbarkeit von Daten verbessern und Prozesse im Zusammenhang mit dem Umgang mit Gefahrstoffen rationalisieren.

Verbessertes Laborpersonal und Studentenerfahrung

ELNs bieten eine zuverlässige und effiziente Möglichkeit, aktuelle Aufzeichnungen von Experimenten und Forschungsdaten zu führen. Diese Lösungen sind mit digitalen Funktionen ausgestattet und ermöglichen es Wissenschaftlern, Schablonenund analysieren Sie Daten mit verbesserter Effizienz. Das spart Zeit und stellt sicher, dass Informationen bei Bedarf leicht zugänglich sind.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil von ELNs ist ihr positiver Einfluss auf die Lernerfahrungen der Schüler. Recherche von Riley et al. hat gezeigt, dass ELNs das Lernen in Laborumgebungen erleichtern. Studierende profitieren mehr davon, Informationen schnell zu suchen und abzurufen, ihren Arbeitsablauf zu optimieren und sich bei ihrer Arbeit engagierter und motivierter zu fühlen. ELNs unterstützen auch teambasiertes Lernen und fördern so die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen den Studierenden.

ELNs unterstützen nicht nur das Lernen der Studierenden, sondern verbessern auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen Forschern. Sie ermöglichen es Wissenschaftlern, effektiver mit externen Partnern zusammenzuarbeiten, erleichtern den Transfer von Wissen und Fachwissen und verbessern die Produktivität und Effizienz im Labor.

Durch die Automatisierung von Routineaufgaben wie Dateneingabe, Berechnungen und Berichtserstellung können Wissenschaftler mehr Zeit für hochwertige Forschungsaktivitäten aufwenden. Insbesondere ELNs, die mit anderen Systemen kompatibel sind, dürften der täglichen Arbeit des Laborpersonals einen Mehrwert bieten, da sie die Arbeitsabläufe weiter rationalisieren werden.

Die Anpassung an Veränderungen kann zwar für Endnutzer eine Herausforderung sein, aber die Vorteile einer digitalen Laborumgebung, unterstützt durch angemessene Schulungen und Unterstützung, werden sich zweifellos positiv und nachhaltig auf die Erfahrung von Forschungspersonal und Studenten auswirken, die in Labors arbeiten.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass elektronische Labornotizbücher Organisationen in Bezug auf Forschungsmanagement und -betrieb zugute kommen. Während der Verwendung von ELNs und Digitalisierung im Labor hängt von der internen Rollout- und Unterstützungsstruktur für diese systemischen Veränderungen ab. Es gibt Hinweise darauf, dass sie:

1. Tragen Sie zu effizienteren und kollaborativeren Forschungsprozessen bei, was letztendlich zu schnelleren Veröffentlichungszeiten führen kann.
2. Erleichtern Sie die Einhaltung von Vorschriften durch verbesserte Nachverfolgung, Dokumentation und Prüfung.
3. Verbessern Sie die Laborerfahrung von Studierenden und Laborpersonal, indem Sie ihren Verwaltungsaufwand reduzieren und Zeit für ihre wichtige Arbeit gewinnen (z. B. Durchführung von Recherchen und Datenanalysen sowie Vorbereitung von Manuskripten).

Unser Produkt, eLabJournal, ist mehr als nur ein ELN. Es ist eine umfassende digitale Laborplattform (DLP), mit der Sie Ihre Forschungsdaten, Protokolle und Ihr Inventar verwalten und in bestehende Forschungssysteme integrieren können.

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Wenn Sie dies lesen, befinden Sie sich wahrscheinlich auf einem Desktop-Computer, Tablet oder Telefon.

Wir nehmen das komplexe Innenleben dieser Geräte oft als selbstverständlich hin, aber was sie leisten, ist unglaublich, da sie die Eingabe und Ausgabe einer Vielzahl von Software und Hardware verwalten.

Und im Mittelpunkt steht das Betriebssystem (OS), eine wichtige Software, die mit der Zentraleinheit (CPU), der Festplatte, dem Speicher und anderer Software kommuniziert und diese integriert, damit Ihr Gerät ordnungsgemäß funktioniert. Außerdem können Sie als Benutzer mit Ihrem Computer, Tablet oder Telefon kommunizieren und Aufgaben über eine einfache visuelle Oberfläche ausführen, ohne die Sprache Ihres Geräts sprechen zu müssen.

Die Grundfunktion ist zwar dieselbe, aber nicht alle Betriebssysteme sind gleich aufgebaut: Das Betriebssystem von Apple bietet eine visuell beeindruckende Oberfläche, bei der Einfachheit und Integration im Vordergrund stehen. Im Fall des Betriebssystems von Microsoft stehen hohe Leistung, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit im Vordergrund.

In den letzten Jahren haben mein Team und ich uns eine Welt vorgestellt, in der ein Betriebssystem in einem Life-Science-Labor existieren könnte. Anstatt für jedes Instrument ein anderes Programm zu verwenden, konnten alle Instrumente und Geräte über eine einzige Softwareschnittstelle aufgerufen und gesteuert werden, ohne vorher über die Besonderheiten ihres Innenlebens Bescheid zu wissen, was die Laborautomatisierung auf ein neues Niveau brachte. Diese Möglichkeit würde das Experimentieren für Mitarbeiter aller Erfahrungsstufen zugänglich machen und auf labor-, abteilungs- und organisationsweiter Ebene enorm viel Zeit sparen.

Im folgenden Blog werden wir uns eingehender mit der Laborautomatisierung, den aktuellen Einschränkungen automatisierter Instrumentierung und der Frage befassen, wie unsere Mission — der Aufbau eines „Laborbetriebssystems“ — die nächste Generation der biowissenschaftlichen Forschung hervorbringen kann.

Die Grundlagen und Vorteile der Laborautomatisierung

In den letzten Jahrzehnten hat die Anzahl ausgeklügelter automatisierter Instrumente für die Handhabung und Analyse von Flüssigkeiten zugenommen, sodass Wissenschaftler mit leistungsstarken Werkzeugen ausgestattet sind, mit denen sie unser Verständnis der Welt um uns herum verbessern können.

Es gibt 3 Kernkomponenten der Laborautomatisierung, die dies ermöglichen:

• Robotersysteme: Robotersysteme können eine Vielzahl von routinemäßigen Laboraufgaben ausführen, darunter die Handhabung von Flüssigkeiten, die Probenvorbereitung, die Plattenhandhabung und die Testverarbeitung. Diese automatisierten Systeme sind mit präzisen Mechanismen und Sensoren ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, kleine Flüssigkeitsmengen zu manipulieren, Reagenzien präzise zu dosieren und sich wiederholende Pipettierschritte mit hoher Präzision durchzuführen. Sie können rund um die Uhr mit minimalem Zeitaufwand arbeiten, was das Experimentiertempo beschleunigt und die Produktivität erhöht.
• Gerätesoftware: Robotik-Hardware ist unverzichtbar, aber ohne Software nutzlos, die ihr sagt, was zu tun ist und dem Benutzer ein Portal zur Steuerung bietet. Automatisierungssoftware ermöglicht die Steuerung und Koordination verschiedener Instrumente und Geräte im Labor. Sie ermöglicht den Entwurf und die Ausführung komplexer Versuchsprotokolle, die Planung von Aufgaben und die Überwachung der Geräteleistung.
• Datenmanagement- und Analysesysteme: Datenmanagement- und Analysesysteme erleichtern das Speichern, Abrufen und Analysieren von experimentellen Daten, die mit einigen Instrumenten generiert wurden, und erleichtern es Wissenschaftlern, große Informationsmengen zu verwalten und zu interpretieren. Je nach Plattform kann ein Datenverwaltungssystem ein einfaches „One-Trick-Pony“ oder ein Komplettlösung für den gesamten Datenlebenszyklus.

Letztlich führt die Kombination dieser drei Komponenten zu einer automatisierten Geräteeinstellung, die alles von der Probenvorbereitung bis zur Analyse durchführen kann, für viele Labore zu erheblichen Vorteilen, darunter:

• Verbesserte Reproduzierbarkeit: Die Reproduzierbarkeitskrise in den Wissenschaften und die dazu beitragenden Faktoren sind seit langem ein Segen für den Fortschritt der Forschung. Robotersysteme lösen mehrere dieser Probleme, indem sie Aufgaben mit hoher Genauigkeit ausführen, das Risiko menschlicher Fehler reduzieren (aber nicht ausschließen) und die Datenqualität verbessern. Automatisierte Prozesse erleichtern auch die Replikation von Experimenten und ermöglichen es Forschern, zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, die für den wissenschaftlichen Fortschritt und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften unerlässlich sind.
• Langfristige Kosteneffizienz: Die Laborautomatisierung erfordert zwar eine relativ hohe Anfangsinvestition, kann aber langfristig zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Durch die Erhöhung des Durchsatzes und der Produktivität optimiert die Automatisierung die Ressourcennutzung, senkt die Arbeitskosten und minimiert den Bedarf an Reagenzien und Verbrauchsmaterialien. Darüber hinaus reduziert die Automatisierung das Risiko kostspieliger Fehler und Nacharbeiten und verbessert so die betriebliche Effizienz und Wirtschaftlichkeit.
• Sicherheit und Risikominderung: Durch die Minimierung der Exposition gegenüber Gefahrstoffen und Verletzungen durch wiederholte Beanspruchung im Zusammenhang mit manueller Handhabung trägt die Laborautomatisierung dazu bei, Sicherheitsrisiken für das Personal zu minimieren. Automatisierte Systeme können potenziell gefährliche Substanzen handhaben und Aufgaben in kontrollierten Umgebungen ausführen, wodurch das Unfallrisiko verringert und eine sicherere Arbeitsumgebung gewährleistet wird.
• Beschleunigte Entdeckung: Die Automatisierung beschleunigt den Forschungs- und Entwicklungsprozess und ermöglicht es Wissenschaftlern, Experimente schneller durchzuführen. Dank der Fähigkeit, eine große Anzahl von Proben zu verarbeiten und Experimente mit hohem Durchsatz durchzuführen, ermöglicht die Automatisierung eine schnelle Datengenerierung und -analyse. Dieser beschleunigte Arbeitsablauf fördert schnellere wissenschaftliche Entdeckungen, fördert Innovationen und beschleunigt die Umsetzung von Forschungsergebnissen in praktische Anwendungen.
• Standardisierung und Konformität: Die Automatisierung hilft bei der Festlegung standardisierter Protokolle und Verfahren und gewährleistet so die Konsistenz zwischen Experimenten und Labors. Diese Standardisierung ist in regulierten Umgebungen, in denen die Einhaltung strenger Qualitätsstandards und behördlicher Anforderungen erforderlich ist, von entscheidender Bedeutung. Die Automatisierung ermöglicht eine präzise Kontrolle der Versuchsparameter, der Datenerfassung und der Dokumentation und vereinfacht so die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Auditprozesse.
• Verbessertes Datenmanagement: Die Automatisierung lässt sich in ausgeklügelte Softwaresysteme integrieren, um Daten nahtlos zu erfassen, zu analysieren und zu speichern. Dadurch entfällt die manuelle Dateneingabe, es werden Übertragungsfehler reduziert und die Datenintegrität verbessert. Das automatisierte Datenmanagement ermöglicht die Überwachung und Nachverfolgung des Versuchsfortschritts in Echtzeit und gewährleistet so eine effiziente Datenorganisation und einen effizienten Datenabruf und erleichtert datengestützte Entscheidungen.

Einschränkungen des aktuellen Ökosystems für Laborautomatisierung

Die Vorteile der Automatisierung liegen zwar auf der Hand, aber es gibt immer noch Einschränkungen.

Einschränkung #1: Wissenschaftliche Erfahrung und gerätespezifische Ausbildungsvoraussetzungen

Die Arbeit mit aktuellen automatisierten Laborinstrumenten und -geräten erfordert ein gründliches Verständnis dafür, wie manuelle biowissenschaftliche Protokolle entworfen und implementiert werden. Darüber hinaus ist Erfahrung mit der Bedienung, Funktionalität und der zugehörigen Software erforderlich, und vor der Bedienung eines Geräts ist in der Regel eine Schulung durch einen technischen Experten oder eine Rücksprache mit diesem erforderlich. Dieses Wissen und diese Schulung ermöglichen es dem Laborpersonal, fundierte Entscheidungen zu treffen, Probleme zu beheben und die Leistung automatisierter Systeme zu optimieren.

Jedes automatisierte Laborgerät verfügt über einzigartige Funktionen, Protokolle und Softwareschnittstellen. Benutzer müssen eine spezielle Schulung zu dem Gerät erhalten, mit dem sie arbeiten werden, um dessen Funktionen, Einschränkungen und Wartungsanforderungen zu verstehen. Schulungsprogramme, die von Geräteherstellern oder Drittanbietern, die mit der Technologie vertraut sind, angeboten werden, können den Benutzern helfen, Fachwissen für die effektive Bedienung des jeweiligen Geräts zu erwerben. Dies ist jedoch keine langfristige Lösung: Die Auszubildenden werden ihre Ausbildung im Laufe der Zeit vergessen und Fehler machen.

Einschränkung #2: Workflow-Integration

Viele Arbeitsabläufe und Protokolle erfordern mehrere automatisierte Instrumente mit einzigartigen Funktionen, Protokollen und Softwareplattformen. Um einen vollautomatischen, kohärenten Arbeitsablauf zu erstellen, muss das Laborpersonal die Rolle der einzelnen Instrumente verstehen, weshalb eine zusätzliche Schulung erforderlich ist. Da zudem mehrere Plattformen im Spiel sind und es kein einheitliches System gibt, das mit ihnen verbunden ist, sind manuelle Kommunikation und Verarbeitung erforderlich, um eine reibungslose Integration, Datenübertragung und Analyse zu gewährleisten.

Einschränkung #3: Menschliches Versagen

Automatisierte Instrumente eliminieren viele Aspekte menschlicher Fehler im Forschungsprozess, dennoch gibt es mehrere Schritte, die fehleranfällig sind. Die meisten Systeme benötigen spezifische Eingabeparameter oder Konfigurationen, um Aufgaben präzise ausführen zu können. Wenn bei der Einrichtung des Protokolls Fehler auftreten, führt ein Gerät möglicherweise versehentlich die falschen Schritte in einem viel größeren Maßstab aus, als dies bei manueller Ausführung der Fall wäre. Dies kann zu fehlerhaften Daten, erfolglosen Experimenten und einer massiven Verschwendung von Ressourcen, Reagenzien und Verbrauchsmaterialien führen.

Automatisierte Instrumente müssen außerdem regelmäßig kalibriert und gewartet werden, um eine genaue Leistung zu gewährleisten. Wenn die Geräte nicht ordnungsgemäß kalibriert oder gewartet werden, kann dies zu Komplikationen im weiteren Verlauf führen. Wenn (wie oben) ein Fehler unbemerkt bleibt, kann dies zu ungenauen Ergebnissen führen, was erneute Tests erforderlich macht und Ressourcen verschwendet.

Lab OS: Einführung der nächsten Generation der Automatisierung

Zu Beginn dieses Blogs habe ich Sie gebeten, sich ein vollständig vernetztes Labor vorzustellen, das von einem Lab-Betriebssystem gesteuert wird.

Wie Sie an den oben genannten Einschränkungen sehen können, muss die aktuelle Laborautomatisierung modernisiert werden. Die aktuellen automatisierten Systeme mit ihren Robotik-, Software- und Datenmanagementsystemen sind unnötig komplex.

Darüber hinaus ist die „Automatisierung“ dieser Instrumente eine Fehlbezeichnung. Die derzeitigen Instrumente haben im Vergleich zu manuellen Protokollen den Zeitaufwand für die Handhabung erheblich reduziert. Dennoch wird immer noch geschultes Personal benötigt, das sich um sie kümmert, um Fehler zu beheben und sicherzustellen, dass die Protokolle wie vorgesehen ausgeführt werden.

Um die nächste Phase der Laborautomatisierung einzuleiten, haben mein Team und ich bei Genie Life Sciences haben ein vereinheitlichendes Lab-Betriebssystem namens erstellt Genie Albosund ermöglicht die vollständige Realisierung Ihres aktuellen Automatisierungspacks, ohne eine ganz neue Geräteflotte kaufen zu müssen.

Das Betriebssystem ist geräteunabhängig und ermöglicht es Wissenschaftlern und Automatisierungstechnikern, Protokolle für alle angeschlossenen Instrumente und Zubehörteile zu entwerfen, ohne dass eine Schulung in gerätespezifischer Software oder Hardware erforderlich ist. Genie macht die Laborautomatisierung leicht zugänglich, indem es die lästigen Details für Ihr Deck-Layout, Tipps und Einstellungen für die Flüssigkeitsklasse eingibt, um eine saubere und effiziente Handhabung von Flüssigkeiten zu gewährleisten.

Auf diese Weise haben Labormitarbeiter aller Qualifikationsstufen Zugriff auf die Funktionen ihrer automatisierten Instrumente. Die Erstellung von Protokollen kann einfach per Drag-and-Drop erfolgen. Darüber hinaus erfassen virtuelle Probeläufe den Großteil der Absichten eines Forschers, eliminieren Fehler, ohne dass sie Testläufe durchführen müssen, und ermöglichen es Benutzern, Protokolle zu veröffentlichen, um sie besser auszutauschen und zu überwachen.

Vereinbaren Sie noch heute eine Demo um zu erfahren, wie Sie die Automatisierungsfunktionen Ihres Labors der nächsten Generation nutzen können.

eLabNext hat integriert DMP-Werkzeug, eine kostenlose Online-Plattform für die Erstellung von Datenmanagementplänen (DMPs), in ihre Bibliothek mit Add-Ons für digitale Laborplattformen. Mit dem DMPTool können Forschungslabore und ihre angegliederten Institutionen DMPs für eine Vielzahl von Förderorganisationen — einschließlich des National Institute of Health (NIH) — erstellen und sie direkt in der Software von eLabNext überprüfen oder herunterladen, was eine mühelosere Zusammenarbeit, die Ausarbeitung von Zuschüssen, die Einreichung von Vorschlägen und die kontinuierliche Einhaltung der Vorschriften ermöglicht.

Was ist DMP (Data Management Plan)?

Ein Datenmanagementplan (DMP) ist ein strukturiertes Dokument, das beschreibt, wie Daten sowohl während eines Forschungsprojekts als auch nach dessen Abschluss behandelt werden. Es beschreibt die Arten der zu erhebenden Daten, die Methoden für die Datenerhebung und -analyse, Pläne für den Austausch und die Aufbewahrung von Daten sowie Strategien zur Gewährleistung der Datensicherheit und des Datenschutzes. Das DMP ist unerlässlich, um die Datenintegrität aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass die Daten effektiv für zukünftige Forschungsarbeiten, Audits oder die Replikation der Studie verwendet werden können. Förderagenturen, Forschungseinrichtungen und veröffentlichte Zeitschriften verlangen häufig ihre Verwendung, um gute Forschungspraktiken und die Einhaltung ethischer Richtlinien sicherzustellen.

Warum sind Datenmanagementpläne wichtig?

Ordnungsgemäßes Datenmanagement und -austausch stellen sicher, dass alle wissenschaftlichen Daten (und die zugehörigen Metadaten) für die gegenwärtige und zukünftige wissenschaftliche Gemeinschaft auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar sind. Die Einhaltung der aktuellen Richtlinien der Förderagenturen garantiert, dass Entdeckungen den richtigen Wissenschaftlern zugeschrieben werden, und ermöglicht es zukünftigen Forschern, Daten für weitere wissenschaftliche Fortschritte wiederzuverwenden.

Das NIH, eine wichtige Finanzierungsquelle für Forschungs- und Entwicklungslabore im Bereich Biowissenschaften, hat Prioritäten gesetzt Verwaltung und gemeinsame Nutzung von Daten. Sie erwarten, dass „... Forscher den angemessenen Austausch wissenschaftlicher Daten maximieren und dabei Faktoren wie rechtliche, ethische oder technische Aspekte berücksichtigen, die den Umfang der gemeinsamen Nutzung und Aufbewahrung von Daten einschränken könnten.“ Dementsprechend hat das NIH umfangreiche Ressourcen und Grundsatzdokumente veröffentlicht, die alle Empfänger von NIH-Zuschüssen in ihren Betrieb umsetzen können, darunter aktuelles Update zur Richtlinie Anfang 2023.

Doch das Schreiben und Einreichen eines Plans zur Datenverwaltung und -weitergabe — der heute von vielen anderen öffentlichen und privaten Finanzierungsorganisationen verlangt wird — ist eine Herausforderung. Dazu sind ausführliche Beschreibungen der Datentypen, Analysemethoden, Standards, die eingehalten werden, Zeitpläne für die Aufbewahrung und den Zugriff auf Daten, potenzielle Hindernisse und die Art und Weise, wie die Einhaltung der Vorschriften überprüft und gewährleistet wird, erforderlich. Darüber hinaus haben verschiedene Förderagenturen individuelle Anforderungen, die ständig aktualisiert werden, wodurch einzelne Forscher und ihre akademischen, gemeinnützigen, staatlichen oder industriellen Organisationen unter Druck gesetzt werden, vor der Einreichung Qualitätskontrollen durchzuführen, um sicherzustellen, dass die aktuellen Richtlinien der einzelnen Förderagenturen eingehalten werden. Schließlich kann es nach der Vergabe der Zuschüsse für das gesamte Laborpersonal schwierig sein, auf DMPs zuzugreifen und sie zu verstehen, was zu nicht richtlinienkonformen Datenverwaltungspraktiken und möglicherweise zu Datenverlust führen kann.

Was ist DMPTool und wie funktioniert es

DMPTool, eine kostenlose, webbasierte Open-Source-Plattform, ermöglicht es Forschern, Datenmanagement zu entwerfen und Pläne auszutauschen, die den Anforderungen der Förderagenturen entsprechen, indem es eine einfache, behördenspezifische DMP-Vorlage bereitstellt. Der Schreibassistent optimiert das Schreiben, indem er einen Benutzer nach jedem Element seines DMP fragt und Beispielantworten auf einer benutzerfreundlichen Oberfläche bereitstellt. Durch die Aufschlüsselung der erforderlichen Elemente erleichtert DMPTool die Gewährung von Einreichungen.

Darüber hinaus haben mehr als 380 Institutionen und Organisationen DMPTool als integralen Bestandteil ihres Förderprüfungsprozesses implementiert, sodass verbundene Benutzer auf organisationsspezifische Vorlagen und Ressourcen, vorgeschlagene Texte und Antworten sowie zusätzliche Unterstützung zugreifen können, um die interne Überprüfung und Genehmigung weiter zu erleichtern. DMPTool enthält auch direkte Links zu Websites von Förderorganisationen, um sicherzustellen, dass die Plattform den neuesten Anforderungen und bewährten Verfahren entspricht.

Diese Vorteile haben zur breiten Akzeptanz von DMPTool geführt. Über 96.000 Forscher nutzten die Online-Bewerbung, um mehr als 92.000 DMPs einzureichen.

Effiziente Angebotsprüfung, Einreichung und Implementierung des Datenmanagementplans mit ElabNext-Integration

eLab Weiter bietet eine flexible, mehrdimensionale Softwarelösung für die sich ständig weiterentwickelnden Anforderungen des Life-Science-Labors. Ein entscheidendes Merkmal der Plattform ist ihre Fähigkeit, die Funktionalität zu erweitern. Die Erweiterung unserer eLabMarketplace-Bibliothek mit Add-Ons um das dmpTool ist das jüngste Beispiel dafür und wurde angefordert von Medizinische Fakultät in Harvard (HMS) Benutzer beider Plattformen.

Die eLabNext-Integration von DMPTool wird es Benutzern bei HMS und anderswo ermöglichen, DMPs aus DMPTool abzurufen und Planzusammenfassungen in eLabNext zusammen mit einem Link zum Herunterladen des vollständigen Plans anzuzeigen. Daher kann jeder eLabNext-Benutzer auf das DMP zugreifen und während seiner Recherchen darauf zugreifen. Dies kommt Forschern zugute, da es dazu beiträgt, die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten und das gesamte DMP-Lebenszyklusmanagement von der Ausarbeitung der Finanzhilfe bis hin zur Zeit nach der Vergabe zu erleichtern.

Testen Sie DMPTool in einer kostenlosen Testversion

Über DMPTool

DMP-Werkzeug ist eine kostenlose, offene Online-Plattform, die Forscher bei der Erstellung und Verwaltung von Plänen für das Datenmanagement und die gemeinsame Nutzung von Daten unterstützen soll. Sie bietet eine Sammlung von Vorlagen und Ressourcen, schrittweise Anleitungen und umfassende Beispiele, um Forscher durch den Prozess der Entwicklung effektiver DMP zu führen, die den Anforderungen und bewährten Verfahren der Geldgeber entsprechen.

Von Biobanken mit Millionen von Bioproben bis hin zu Ihrem akademischen Molekularbiologielabor — Probenverfolgung und Kühllagerung sind für einen effizienten und optimierten Laborbetrieb unerlässlich. Und der Ultratiefkühlschrank (ULT) ist das grundlegende Arbeitstier, das diesen kritischen Prozess unterstützt.

ULT-Gefrierschränke halten Bioproben oder Biomoleküle bei stabilen Temperaturen im Bereich von -70 °C bis -196 °C und bewahren die Integrität und Qualität der Proben, indem sie den Abbau und die biologische Aktivität einschränken. Dazu ist eine beeindruckende Technik erforderlich, die auf einer hochwertigen Isolierung, leistungsstarken Kompressoren, fortschrittlichen Temperaturregelsystemen und Backup-Systemen basiert, um den Schutz vor Stromausfällen oder Temperaturschwankungen zu gewährleisten.

Dieser Job hat seinen Preis: Er erfordert viel Energie. Schätzungen zufolge verbraucht ein einziger ULT-Gefrierschrank etwa 20 kWh/Tag, ungefähr die gleiche Menge wie ein Einfamilienhaus in den USA. Angesichts dieses Energieverbrauchs sind ULT-Gefrierschränke zu einem zentralen Element in der zunehmenden Diskussion darüber geworden, wie die Umweltbelastung durch biowissenschaftliche Labore reduziert und die Branche in eine nachhaltigere Richtung gelenkt werden kann.

ULT-Gefrierschränke haben sich von ihrem ursprünglichen „kalten Rechteck“ -Format zu raffinierteren, schlankeren und energieeffizienteren Designs erheblich weiterentwickelt. Sie sind jedoch nur ein Teil des Nachhaltigkeitspuzzles. Im folgenden Blog betrachten wir Nachhaltigkeit aus einer ganzheitlichen Perspektive und untersuchen verschiedene Hindernisse, die einer umweltfreundlicheren Kühllagerung entgegenstehen Lösung zur Verwaltung von Laborproben und wie wir uns die Zukunft der Nachhaltigkeit in den Biowissenschaften jenseits des ULT-Gefrierschranks vorstellen.

Verbesserung des Probenmanagements in umweltfreundlichen Labors: Das Energieproblem von ULT-Gefrierschränken

Um den vollen Umfang des Energieverbrauchs von ULT-Gefrierschränken zu verstehen, benötigen wir ein besseres Verständnis der aktuellen Probleme Ihres typischen Labors und der Hindernisse für ein effizienteres Probenmanagement in Kühllagern. Im Laufe der Jahrzehnte, die ich in den Biowissenschaften verbracht habe, habe ich mehrere häufige Probleme gesehen, mit denen Anwender von ULT-Gefrierschränken konfrontiert sind.

Unbekannte Proben

Bei Eppendorf haben wir aus erster Hand geschätzt und gesehen, dass etwa 25% der Gefrierschränke Proben enthalten, die für niemanden von Wert sind. Möglicherweise fehlen Informationen, sie sind völlig vergessen oder wurden zuletzt von Mitarbeitern verwendet, die das Labor verlassen haben, um andere Aufgaben zu übernehmen. Infolgedessen hat sie seit Jahren niemand im Labor auch nur angefasst.

Warum bleiben sie also? Viele Labore sammeln diese unbekannten oder vergessenen Proben, weil ihre Beseitigung Zeit und Energie kostet. Es besteht auch die Angst, Proben zu vernichten, die — ohne dass das aktuelle Personal davon weiß — wertvoll und unersetzlich sind.

Immobilienprobleme

Durch die Anhäufung alter und unbekannter Proben sind die Tiefkühlräume unübersichtlich und verwirrend für das aktuelle und zukünftige Personal. Darüber hinaus beanspruchen diese Proben wertvollen Platz im Tiefkühlschrank, sodass Laborleiter gezwungen sind, neue Gefrierschränke zu kaufen, um neue Proben aufnehmen zu können.

Denken Sie darüber nach, Ihrem Labor 2 bis 3 neue Gefrierschränke pro Jahr hinzuzufügen, um neue Proben aufzubewahren, wenn nutzlose Proben ausreichend Platz beanspruchen.

Das sind zusätzliche 40 bis 60 kWh/Tag an Energieverbrauch und zusätzliche 20.000 bis 40.000$ pro Jahr, die Ihr Labor in seinem Budget berücksichtigen muss.

Verkürzte Lebensdauer und Probenintegrität des Gefrierschranks

Wie lange dauert es, bis Sie Ihre Proben jedes Mal finden und entnehmen, wenn Sie Ihren ULT-Gefrierschrank öffnen?

15 Sekunden? Eine Minute?

Wenn Ihr Gefrierschrank mit unorganisierten oder unbekannten Proben übersät ist, wird die Zeit bestimmt länger sein. Hier ist eine Momentaufnahme dessen, was jedes Mal passieren kann, wenn Sie Ihren Gefrierschrank öffnen:

• Temperaturanstieg: Wenn Sie eine Gefrierschranktür öffnen, tritt warme Luft ein. Durch die warme Luft steigt die Temperatur im Gefrierschrank an. Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs hängt von der Menge an warmer Luft ab, die eindringt. Diese ist proportional zur Zeit, in der Ihr Gefrierschrank geöffnet ist. Wenn die Temperatur steigt, kann die Integrität der Proben gefährdet sein.
• Kondensation: Warme, feuchte Luft, die in Ihren Gefrierschrank gelangt, kann auf den kalten Oberflächen im Inneren des Gefrierschranks kondensieren, einschließlich Regalen, Wänden und Proben.
• Frostbildung: Die warme Luft, die in den Gefrierschrank gelangt, kann zu Frostablagerungen an den Verdampferschlangen führen, was die Kühleffizienz des Gefrierschranks verringern und zu weiteren Temperaturschwankungen führen kann. Frost kann auch an der Tür des Gefrierschranks kondensieren und in Extremsituationen das Schließen der Tür verhindern. Zum Schließen des mechanischen Griffs der Gefrierfachtür ist ein extremes Drehmoment erforderlich.
• Kompressorüberlastung: Wenn warme Luft in den Gefrierschrank gelangt, muss der Kompressor härter arbeiten Halten Sie die eingestellte Temperatur ein. Je länger die Tür geöffnet ist, desto härter muss der Kompressor arbeiten. Dies kann zu einer Überlastung des Kompressors führen, was möglicherweise zu Schäden oder Ausfällen des ULT-Gefrierschranks führen kann.

Die oben genannten Probleme nehmen nur zu, je länger Ihr Gefrierschrank geöffnet ist. Dies reduziert letztendlich die Lebensdauer Ihres Gefrierschranks und der darin enthaltenen Proben.

Verbesserung der Nachhaltigkeit: ULT-Lösung für das Probenmanagement von Tiefkühlgeräten

Die oben genannten Probleme sind auf ineffiziente Verfahren zur Probenverfolgung und -verwaltung zurückzuführen. Letztlich führen sie zu einer verringerten Produktivität, erhöhten Betriebskosten und einem eskalierenden Energieverbrauch. Es gibt zwar keine Möglichkeit, im Nachhinein herauszufinden, was die alten Proben sind, die Ihre Tiefkühlschränke verstopfen, aber wir können sicherstellen, dass alle neuen Proben angemessen katalogisiert, nachverfolgt und aufbewahrt werden, um zu vermeiden, dass im Labor ständig Energie verschwendet wird.

Bei Eppendorf und eLabNext haben wir eine Komplettlösung für Kühllager entwickelt, Beispiel 360, das den Schutz, die Lagerung, die Nachverfolgung und die Überwachung von Proben mithilfe eines einfach zu bedienenden Geräts ermöglicht digitale Laborplattform. Zusammen mit unserem Barcode-System RackScan und der GLP-konformen Probenverwaltungssoftware eLabInventory tragen wir dazu bei, dass ihre ULT-Gefrierschränke organisiert und somit nachhaltiger sind.

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Do caderno de anotações ao software de gerenciamento, a migração do papel ao digital é global, e acontece em todas as áreas.  O investimento em digitização de laboratórios de pesquisa nas universidades, P&D, biotechs ou pequenas empresas possui grande potencial crescimento, no entanto, ainda se encontram em fase inicial. Por que a digitalização está demorando tanto para acontecer na América Latina?

Primeiro, precisamos voltar um pouco no tempo. Em 2019, a pandemia escancarou que muitos ramos da biotecnologia precisavam acelerar a transformação digital, para chegar perto da taxa de desenvolvimento, por exemplo, da indústria de diagnóstico ou farmacêutica.  Além disso, a perspectiva socioeconômica herdada pós-covid não era das melhores. Pequenas empresas foram as mais afetadas e vivenciamos um cenário acentuado e complexo devido as debilidades estruturais existentes na região, reforçando a necessidade de explorar cada vez mais a transformação digital para fortalecer as instituições¹.

Como observamos o mercado mais desenvolvido na digitalização é o mercado diagnóstico. Um exemplo é uma das maiores empresas na America Latina, o DASA - Diagnósticos da América S.A. – que investiu milhões para a transformação digital para melhor atendimento ao paciente e redução de custo de operação². Essa mesma lógica pode se aplicar aos laboratórios de pesquisa, biotechs e statups no Brasil, que também tem sido uma tendência crescente nos últimos anos, com a adoção de tecnologias digitais para aprimorar a coleta, análise, armazenamento e compartilhamento de dados. Hoje, revistas cientificas de relevância exigem o compartilhamento de dados brutos para publicação³ e imagine você conseguir compartilhar com apenas um clique? Ou acessar dados do lab em qualquer lugar do mundo.

Não podemos negar que com a realidade da região sempre teremos que contar com as instabilidades socioeconômica e política gerando inseguranças sobre os investimentos que serão injetados nas universidades e startups. Investir ou planejar o seu projeto considerando soluções de software é uma ação que torna esse ambiente mais sustentável e é essencial para a saúde e manutenção do lab. E que o investimento - conseguido com muito suor - seja aplicado de forma otimizada trazendo maior produtividade e inteligência na utilização de recursos e pessoas e garantindo que os dados e amostras sejam protegidas e armazenadas com segurança.

Você está preparado para abandonar o seu caderno e viver uma nova era?

Referências bibliográficas:

1. Perspectivas Económicas de América Latina 2020: transformación digital para una mejor reconstrucción
2. 2022: as contribuições da Dasa para entregar mais saúde aos brasileiros
3. Nature: Data sharing is the future

How Digitization Can Optimize Laboratories in Latin America

From notebooks to management software, the migration from paper to digital is global, and happening in all areas.  Investment in digitizing research labs in universities, R&D, biotechs or small companies has great growth potential, but is still in its early stages. Why is digitization taking so long to happen in Latin America?

First, we need to go back in time a bit. In 2019, the pandemic made it clear that many branches of biotechnology needed to accelerate their digital transformation, to get close to the development rate of, for example, the diagnostic or pharmaceutical industry.  In addition, the socioeconomic outlook inherited post-covid was not the best. Small businesses were the most affected and we experienced a sharp and complex scenario due to the existing structural weaknesses in the region, reinforcing the need to increasingly exploit digital transformation to strengthen institutions¹.

As we have observed the most developed market in digitalization is the diagnostic market. An example is one of the largest companies in Latin America, DASA - Diagnósticos da América S.A. - that has invested millions in digital transformation to improve patient care and reduce operating costs². This same logic can be applied to research laboratories, biotechs and statups in Brazil, which has also been a growing trend in recent years, with the adoption of digital technologies to improve data collection, analysis, storage and sharing. Today, relevant scientific journals require the sharing of raw data for publication³ and imagine being able to share with just one click? Or access lab data from anywhere in the world.

We cannot deny that with the reality of the region we will always have to reckon with socioeconomic and political instabilities generating insecurity about the investments that will be injected into universities and startups. Investing or planning your project considering software solutions is an action that makes this environment more sustainable and is essential for the health and maintenance of the lab. And that the investment - made with a lot of sweat - is applied in an optimized way, bringing more productivity and intelligence in the use of resources and people, and ensuring that data and samples are protected and stored safely.

Are you ready to abandon your notebook and live a new era?

Jeder Wissenschaftler kennt die Frustration, unzählige Excel-Tabellen und Notizbücher auf der verzweifelten Suche nach wichtigen Daten, vergessenen Versuchsdetails und kritischen Reagenzienpositionen zu durchsuchen. Wie wir bereits besprochen haben, Digitalisierung Ihres Labors ist, wie man diese Probleme umgeht.

Das Durchsuchen der verfügbaren Optionen und schwer zu dekodierenden Akronyme kann jedoch überwältigend sein.

Sie haben vielleicht bemerkt, dass die meisten digitalen Plattformen für die Biowissenschaften als Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) oder Electronic Lab Notebook (ELN) klassifiziert sind. Auf dem Papier klingen sie gleich, aber es gibt einige wichtige Unterschiede zwischen ihnen. In diesem Blogbeitrag werden wir die Unterschiede zwischen ELN und LIMS untersuchen, ihre Vorteile erörtern und wertvolle Tipps geben, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Lösung für Ihr Labor helfen.

ELN gegen LIMS: Alles, was Sie wissen müssen

Lassen Sie uns zunächst aufschlüsseln, was ELN und LIMS sind und welche Vorteile sie haben.

Was ist ein ELN?

Ein ELN ist eine Softwareplattform, die entwickelt wurde, um Daten, Beobachtungen, Probeninformationen und experimentelle Methoden aufzuzeichnen und zu verwalten, die man konventionell in ein Labornotizbuch aus Papier kritzeln. ELNs sind eine hervorragende Lösung, um dem wachsenden regulatorischen Druck zur Wahrung der Datenintegrität und -sicherheit gerecht zu werden. Darüber hinaus ermöglichen sie Ihnen die einfache Zusammenarbeit mit Teammitgliedern, die Aufzeichnung experimenteller Beobachtungen, die Integration mit Geräten, die Erstellung detaillierter Berichte und die Suche mithilfe einfacher Stichwortabfragen.

Vorteile der Verwendung eines ELN

• Durchsuchbarkeit - Aufgrund ihrer digitalen Natur sind Einträge in ELNs leicht durchsuchbar, was sie sehr zeiteffizient macht.
• Einfache Zusammenarbeit — ELNs ermöglichen es Laboren, Daten, Notizen und Bilder mit Kollegen zu teilen, was sie zu einer hervorragenden Lösung für die Arbeit an Projekten und Experimenten mit einem Team macht.
• Sicherheit - ELNs ermöglichen digitale Signaturen, sodass die Genehmigung von Projekten und Experimenten einfach und sicher durchgeführt werden kann.
• Rückverfolgbarkeit - ELNs bieten einen umfassenden Audit-Trail aller im System ergriffenen Maßnahmen, sodass leicht nachvollzogen werden kann, wer was wann getan hat. ELNs umfassen auch die Inventar- und Geräteverwaltung, wodurch die Nachverfolgung und Verwaltung von Verbrauchsmaterialien und Laborgeräten zum Kinderspiel wird.
• Standardisierung - ELNs können ein Protokollmodul enthalten, mit dem Sie Arbeitsvorlagen für Einzelpersonen oder Gruppen einrichten können, was die Standardisierung von Prozessen und Workflows erleichtert.

Was ist ein LIMS?

Im Gegensatz zu einem ELN ist LIMS eine Software zur Verwaltung und Automatisierung von Laborabläufen und -abläufen. Es ist ideal für die Durchführung wiederholter Tests oder die Arbeit in einer Qualitätssicherung oder Biobanking-Labor da es die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler minimiert. Darüber hinaus ermöglichen sie es Ihnen, Proben (und die zugehörigen Metadaten) nachzuverfolgen, Geräteaufzeichnungen an Proben anzuhängen, grundlegende Analyseberichte zu erstellen und Laboraufgaben und Inventar zu verwalten.

Vorteile der Verwendung eines LIMS

• Kohärenz - LIMS kann Laboren dabei helfen, die Konsistenz aufrechtzuerhalten, indem es vorgegebene Arbeitsabläufe oder Vorlagen genau befolgt und präzise und reproduzierbare Ergebnisse gewährleistet.
• Standardisierung - LIMS helfen bei der Durchführung wiederholter Tests oder der Arbeit in QC/QA- oder klinischen Labors, da sie darauf ausgelegt sind, Prozesse zu rationalisieren und einen einfachen Zugriff auf wichtige Daten zu ermöglichen.
• Automatisierung - LIMS kann helfen, bestimmte Verfahren zu automatisieren, wie z. B. die Berichtserstellung, die Probenverwaltung oder Inventarverfolgung.
• Rückverfolgbarkeit - Mit LIMS können Sie Proben, Protokolle, Experimente und Ergebnisse einfach verfolgen und so Zeit und Mühe sparen.

Was sind die Unterschiede zwischen ELNs und LIMS?

ELNs und LIMS sind zwar digitale Softwareplattformen für das Labordatenmanagement, aber die beiden weisen einige signifikante Unterschiede auf. ELNs sind für viele der gleichen Funktionen konzipiert wie herkömmliche Notizbücher auf Papier, wie z. B. Aufzeichnung von Versuchsprotokollen mit den zusätzlichen Vorteilen von Tools für Durchsuchbarkeit, Datenorganisation und Zusammenarbeit. Die LIMS-Funktionen konzentrieren sich auf die Optimierung sich wiederholender Aufgaben und Arbeitsabläufe von Probenverfolgung zur Datenanalyse und Berichterstattung. Sie werden in der Regel von großen Labors verwendet, die viele Proben und Daten verwalten.

Wahl zwischen ELN oder LIMS: Welches System ist das richtige für Sie?

Nachdem Sie nun die wichtigsten Funktionen, Vorteile und Unterschiede zwischen ELNs und LIMS kennen, ist es an der Zeit zu entscheiden, welche Lösung für Sie die richtige ist.

Kurz gesagt, es ist am besten, eine Softwarelösung zu wählen, die Ihren Anforderungen und den Ihrer Labore entspricht.

Aber was sind diese Bedürfnisse? Das Erste ist, sich mit allen zu treffen, die die ELN- oder LIMS-Software verwenden werden, und besser zu verstehen, wofür sie sie verwenden werden. Möchten Sie Proben aus routinemäßigen und klar definierten Tests verfolgen? Oder möchten Sie Notizen, Protokolle und Daten von Experimenten organisieren? Wenn Teamzusammenarbeit für Ihr Unternehmen unerlässlich ist, ist ein ELN möglicherweise der richtige Weg.

Betrachten Sie als Nächstes die Branche, in der Sie arbeiten. Beispielsweise könnten Biotech- und Pharmaunternehmen, die Medikamente erforschen oder Tests in der Frühphase der Entwicklung durchführen, ein ELN für die geeignetere Lösung halten. In anderen Laborumgebungen, wie einem QC- oder QA-Einrichtung, ein LIMS ist möglicherweise besser für Ihre Aufgaben geeignet.

Berücksichtigen Sie außerdem das regulatorische Umfeld, in dem Ihr Labor tätig ist. Wenn Sie in einer standardisierten Umgebung arbeiten, in der der Arbeitsablauf vorgegeben und nicht sehr flexibel ist, ist ein LIMS wahrscheinlich die bessere Option.

Schließlich haben ELNs und LIMS sehr unterschiedliche Preisschilder. Wenn das Budget ein Problem darstellt, recherchieren Sie im Voraus und holen Sie sich ein genaues Angebot, um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu erzielen.

ELN oder LIMS: Webinare

Das Webinar bietet einen Überblick über die Unterschiede zwischen LIMS und ELNs und darüber, wie Sie entscheiden können, welches für Ihr Labor besser geeignet ist.

https://www.youtube.com/watch?v=dXSXEcmM0g4

Du wirst lernen:

• Was ist der Unterschied zwischen LIMS und ELNs?
• Wie wähle ich aus, welches am besten zu Ihrem Labor passt?
• Was sind die Vorteile von ELNs?

Lass uns zusammenfassen!

Letztlich hängt die Wahl zwischen einem LIMS und ELN weitgehend davon ab, was Sie erreichen möchten, von Ihren primären Laboranforderungen, Ihrem Arbeits- und regulatorischen Umfeld sowie von Ihrem Budget. Wenn Sie wissen, was die einzelnen Systeme tun, können Sie Ihre Entscheidung erheblich erleichtern. Und als nächste Generation von ganzheitliche digitale Laborsoftware und KI-gestützte Lösungen Wenn Sie in den Life-Science-Markt eintreten, werden sich die Probleme, die mithilfe dieser Plattformen gelöst werden können, weiterentwickeln und ändern, wodurch der Laborbetrieb weiter rationalisiert wird.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie die digitalen Laborlösungen von eLabNext den Fortschritt in der Life-Science-Branche beschleunigen, vereinbaren Sie noch heute eine persönliche Demo.

Softwaresysteme wie LIMS (Laboratorium-Informationsmanagementsystem) und ELN (elektronisches Laborjournal) stellen die Möglichkeiten zur Digitalisierung von Laboren sicher. Die Notzaak werde in der Laborwelt breit gefächert, signalisiert Margriet Mestemaker von eLabNext, die sich auf die zusätzlichen Werte und Neuigkeiten wie Datenintegrität, Datensicherheit und KI sowie künstliche Intelligenz konzentriert.

Die Möglichkeit, Labore zu digitalisieren, nimmt zu, immer mehr Funktionen in Softwaresystemen, als Margriet Mestemaker, Account Manager Benelux bei eLabNext. LIMS und ELN werden beide für diese Digitalisierung genutzt, sie sehen sich jedoch unterschiedlich an. „Ein Laborinformationsmanagementsystem ist oft ein „Stuck“, das auf einen maßgeschneiderten Laborprozess mit hoher Funktionalität und geringer Flexibilität ausgerichtet ist. Ein elektronisches Laborjournal bietet gerade ein hohes Maß an Flexibilität und Möglichkeiten zur Kopplung mit anderen Systemen, um eine geeignete Lösung individuell anzupassen. Das ist nach mir die Zukunft der Labordigitalisierung.“

Papierloses Labor

Das „papierlose Labor“ ist laut Mestemaker tatsächlich noch nicht gemeinschaftlich. „Jeder benutzt ein Smartphone und hat die digitalen Fähigkeiten getestet. Der Laborsektor arbeitet nach Struktur und Routine und bleibt deshalb immer noch zu oft am Papier hängen. Labore, die alles noch auf Papier machen, sehen, dass ich nicht viel mehr sehe, aber die aktuellen Automatisierungslösungen werden hauptsächlich im Handumdrehen eingeführt. Aber ich suche noch nach einem zentralen Ort, an dem der komplette digitale Labor-Workflow organisiert ist.“ De Labwereld will also eine Lösung, in der alles zusammenkommt, von der Bestandsverwaltung, Analyseplanung und Datenerfassung bis hin zur Qualitätskontrolle und Kommunikation über die Ergebnisse.

„Der Laborsektor bleibt immer noch zu oft am Papier hängen“

Margriet Mestemaker van ElabWeiter

Overstap op LIMS oder ELN

Die Herausforderung dabei ist, dass der Umstieg auf ein ELN- oder LIMS-System in der Regel eine Änderung bedeutet. „Aber zit dan nog vastaan een bepaalde werkwijze en eigen workflow: 'Wir deden het altijd zo'. Daarom is het verstandig om met een open blik te kijken, wie man den Arbeitsablauf so anpassen kann, dass er sich logisch an das neue System anpasst. Ich sehe oft, dass jemand in einer Testversion mit einem neuen System feststellt, dass die bestehende Arbeitsweise nicht die praktischste ist.“

Unterzeichnung durch Zeugen

Natürlich ist es notwendig, mehr Abwicklungen zu automatisieren, aber sicher, so wichtig ist die Einhaltung der Vorschriften: Sorgen Sie dafür, dass die Transaktionen gemäß den Bestimmungen durchgesetzt werden. Rückverfolgbarkeit ist hier der Schlüssel, für Prozessmanagement, Qualitätskontrollen und Zulassungsverfahren für ein neues Medikament. Alles muss geprüft und nachvollziehbar sein bei Audits. Das ist eine Frage nach festen Vorlagen, strukturierten Arbeitsabläufen und Datenintegrität, auch Mestemaker. Een digital hilpmiddel waarnaar steeds meer vraag komt is 'witness signing': Het zetten van een digital signinging by een expert or toezichthouder, bijbeeld voor akkoord op een protocol or cloiting van een experiment, waarmee the data dan zijn vastlegd. „Das widerspricht allen Aspekten des Laborprozesses. Es schränkt beispielsweise die Freiheit ein, sich vom Arbeitsablauf zu lösen und die Datenmassage ein Stück länger zu machen.“

LIMS, ELN und Datensicherheit

Über gesprochene Daten: Die Sorge um die Datensicherheit, die das Leben in der Laborwelt verbreitet, weiß Mestemaker. Daher müssen alle Rechenzentren für das Hosting von LIMS- und ELN-Webanwendungen in der (öffentlichen oder privaten) Cloud nach ISO 27001 für den Datenschutz zertifiziert sein. Benutzer können auch alles in ihrem eigenen Haus, auf eigenen Servern, unterbringen, aber das ist nicht ihre Prämisse. „Die Option finde ich am wenigsten sicher, weil die Benutzer dann selbst für Cybersicherheit, Backups usw. verantwortlich sind, obwohl das nicht ihr Kerngeschäft ist.“

„Eine sehr beliebte Entwicklung, aber sie hat noch viele Jahre nötig, bevor sie täglich praktisch ist.“

Margriet Mestemaker van ElabWeiter

KI und Big Data

Schließlich läuft die Labordigitalisierung von Daten, und das werden immer mehr. Künstliche Intelligenz (KI) kommt dann ins Spiel, um aus großen Datenmengen wertvolle Informationen zu gewinnen. Beispielsweise lassen sich aus Messergebnissen Korrelationen zwischen Parametern ableiten oder Fotos von Zellkulturen schnell analysieren. „Das ist eine sehr langwierige Entwicklung, aber es sind noch einige Jahre nötig, bis das tägliche Praktikum im Labor stattfindet.“

Vorteile der Labordigitalisierung

Der Wandel kostet Zeit, weiß Mestemaker, oder es geht jetzt speziell um die Cloud oder KI oder um Automatisierung und Digitalisierung. „Das ist kein Zufall, alles ist weit verbreitet von einem Konservatismus. Aber wenn Vorläufer mit fantastischen Ergebnissen kommen, wird der Rest schnell folgen. Schauen Sie sich daher die Arbeitsabläufe in Ihrem eigenen Labor an, untersuchen Sie die Vorteile einer vollständigen digitalen Laborplattform und schauen Sie sich vor allem mit einem offenen Blick auf die Labordigitalisierung an.“

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Flexible Plattform für ELN

Das Problem der Automatisierung und Rückverfolgbarkeit in ihrem Forschungslabor für Biotechnologie wurde 2010 vor zwei Groningse Investigers aanleiding om eLabNext gestartet. Sie begann mit Inventarisierungssoftware und entwickelte sich zu einer Plattform für Labordigitalisierung: elektronisches Laborjournal, Inventarverwaltungs- und Probenverfolgungssystem, Laborprotokollmanager und eLab Marketplace. Der Marktplatz enthält auch Apps, die mit der Software von eLabNext verknüpft werden können, um die Funktionalität zu erweitern. Dank des flexiblen Konzepts ist die Software von eLabNext auch für den Einsatz außerhalb der biotechnologischen Forschung und Entwicklung geeignet, beispielsweise in einem analytisch-chemischen Labor. Das Unternehmen ist weltweit aktiv, beschäftigt fast fünfzig Mitarbeiter und ist jetzt Teil des Laborlieferanten Eppendorf.

Hans van Eerden

Lesen Sie auf LabInsights

Nachhaltigkeit ist wichtiger denn je, da wir zunehmend entschlossen sind, ihre Auswirkungen auf den Planeten zu verringern und den Klimawandel umzukehren. Wenn wir unsere derzeitige Lebensqualität erhalten, die zukünftige Biodiversität sicherstellen und die Gesundheit unseres globalen Ökosystems schützen wollen, müssen die Staats- und Regierungschefs nachhaltigere Praktiken umsetzen.

Wenn Sie diesen Satz noch einmal lesen, werden Sie feststellen, dass es bei Nachhaltigkeit darum geht, „Leben“ zu schützen — entweder das Leben der Menschen oder der Millionen anderer Arten, mit denen wir den Planeten teilen. Dementsprechend ist Nachhaltigkeit in einer Branche, in der das Leben Teil des Namensgebers ist, immer wichtiger geworden: dem Life-Science-Sektor. Angesichts der Tatsache, dass immer mehr Unternehmen, Universitäten und staatliche Labore Nachhaltigkeitsbeauftragte einstellen und Berichte über Umwelt, Soziales und Unternehmensführung (ESG) veröffentlichen, ist klar, dass die Branche Nachhaltigkeit zu einer der wichtigsten Prioritäten gemacht hat.

Der Anstieg der Teilnahme ist es wert, gefeiert zu werden, aber es liegt noch ein langer Weg vor uns, insbesondere im Hinblick auf die Nachhaltigkeit im Labor. Schätzungen zufolge produzieren die Labore der Welt beispielsweise mehr als 5,5 Millionen Tonnen Plastikmüll jährlich. Die globale Pharmaindustrie ist um 55% kohlenstoffemissionsintensiver als die Automobilindustrie. In der Zwischenzeit 4,4% der weltweiten Treibhausgasemissionen werden ausschließlich vom Gesundheitssektor (z. B. Krankenhäuser und Labore) hergestellt.

In der Life-Science-Branche muss ein kultureller Wandel stattfinden. Und welchen besseren Zeitpunkt gibt es, um darüber zu diskutieren, als am Tag der Erde?

Mit nachhaltigeren Laborpraktiken und Laborgeräten können wir alle unseren Beitrag zu einer gesünderen Zukunft leisten. Wie das geht, werden wir weiter unten besprechen.

Der Klimawandel betrifft uns alle

Der Klimawandel wirkt sich bereits auf die menschliche Gesundheit aus, ganz zu schweigen von der Schädigung der Umwelt und der Lebensräume von Tieren auf der ganzen Welt. Höhere Temperaturen führen zu mehr Hitzewellen, mehr Fällen hitzebedingter Krankheiten, einem erhöhten Risiko von Waldbränden und mehr Dürre. Stürme werden häufiger, darunter Hurrikane und Taifune. Schmelzende Eisschilde führen zu einem Anstieg des Meeresspiegels und gefährden Millionen von Menschen.

Wetteränderungen erschweren auch das Herden, Jagen und Fischen. Hitzestress kann die Wasserquellen einschränken und zu einem Rückgang der Ernteerträge führen. Während wir darum kämpfen, die Welt zu ernähren, verlieren wir Arten 1.000 mal schneller als zu jeder anderen Zeit in der aufgezeichneten Menschheitsgeschichte.

All diese negativen Auswirkungen sind eine direkte Folge menschlicher Aktivitäten. Wir verbrennen fossile Brennstoffe, um Strom für Produktionsanlagen, Häuser und den Verkehr zu erzeugen. Wir verwenden fossile Brennstoffe, um Kunststoffe, Elektronik, Baumaterialien und mehr herzustellen. Wir roden Wälder, um Platz für Farmen und Weiden zu schaffen. All diese Elemente spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Treibhausgase, die unseren Planeten erwärmen und unsere Lebensweise und die Zukunft unseres Planeten bedrohen.

Und da die Aktivitäten und Investitionen in die Biowissenschaften zunehmen, wird sich unser kollektiver ökologischer Fußabdruck entsprechend vergrößern.

Priorisieren Sie Nachhaltigkeit in Laboren: ein Aufruf zum Handeln

Unternehmen, die jetzt Maßnahmen ergreifen, können zukünftige Kosten und Risiken erheblich reduzieren und gleichzeitig ihren Wert steigern. Viele Unternehmen im Life-Science-Sektor arbeiten bereits mit Regierungsorganisationen und globalen Institutionen zusammen, die letztendlich Umweltvorschriften festlegen werden.

Es ist auch besser für das Endergebnis. In einem Überprüfung von 200 Studien zur Nachhaltigkeit in der Unternehmenswelt, 88% gaben an, dass gute ESG-Praktiken zu einer besseren operativen Leistung führen. 80% gaben an, dass eine positive Korrelation zwischen der Aktienperformance und guten Nachhaltigkeitspraktiken besteht.

Eine digitale Lösung für den Aufbau nachhaltigerer Labore

Viele Unternehmen investieren in datengesteuerte Technologien, um Produktion, Forschung und Entwicklung sowie die Kontinuität der Lieferkette zu verbessern. Beispielsweise tragen KI, technische Automatisierungsinnovationen und die allgemeine Digitalisierung des Labors dazu bei, nachhaltigere Laborpraktiken umzusetzen. Die Digitalisierung kann dazu beitragen, den Verlust von Ressourcen zu minimieren, indem die Anzahl unnötig wiederholter Experimente verringert wird.

Viele Forschungsunternehmen verschwenden unnötig Geld mit dem Kauf überschüssiger oder überflüssiger Reagenzien und Materialien. Digitale Inventarverfolgung reduziert einen Großteil dieser Verschwendung, indem dem Laborpersonal ein ständig aktualisierter Überblick über die aktuellen Bestände gegeben wird, wodurch die Bestellung effizienter wird. Dies verdeutlicht ein wichtiges Thema: Viele Labore benötigen eine angemessene, effiziente und bereits bestehende digitale Infrastruktur, damit sie sich in eine nachhaltigere Richtung bewegen können.

Einer der größten Energieverbraucher in Laboren auf der ganzen Welt ist die Lagerung von Proben in Gefrierschränken. Mit Probenmanagement können wir Minimierung und Verwaltung des Inhalts von Gefrierschränken effizienter, die Anzahl der benötigten Gefrierschränke begrenzen und den Energieverbrauch senken.

Die Digitalisierung kann Unternehmen auch dabei helfen, unübersichtliche Daten in leicht zugängliche und durchsuchbare Informationen zu organisieren. Ebenso können Unternehmen Folgendes einrichten Vorschriften zur Messung und Berichterstattung über Nachhaltigkeit Bemühungen und Abfallmanagement und geben dann ihrem bestehenden Personal Anweisungen, wie diese Richtlinien eingehalten werden können. Natürlich ist eine angemessene Finanzierung erforderlich, um sicherzustellen, dass die Mitarbeiter in nachhaltige Laborgeräte und -praktiken investieren können, die sich langfristig auszahlen.

Teilen ist eine nachhaltige Laborpraxis

Eine offene Zusammenarbeit zwischen und innerhalb des Labors bietet eine weitere hervorragende Gelegenheit für Verringerung der Umweltauswirkungen von F&E. Die gemeinsame Nutzung von Geräten führt zu geringeren Strombelastungen und Energieeinsparungen, da doppelte Instrumente entfallen, die viel Energie verbrauchen und wertvollen Laborraum beanspruchen. Darüber hinaus reduziert die gemeinsame Nutzung die Notwendigkeit, die Gebäudebelüftung und die Versorgungsleitungen zu erweitern, um überschüssige Geräte zu versorgen.

Darüber hinaus kann durch den Austausch von Daten die Anzahl der erforderlichen Experimente reduziert werden, wodurch der Ressourcenbedarf weiter begrenzt und der ökologische Fußabdruck der Life-Science-Branche verringert wird. Die Digitalisierung ermöglicht den freien Datenfluss zwischen Mitarbeitern. Beispielsweise vereinfacht und automatisiert die Verwendung von elektronischen Labornotizbüchern (ELNs) die Dokumentation von Experimenten, wodurch der Arbeitsaufwand reduziert wird, Labornotizbücher in Papierform überflüssig werden und der Informationsaustausch erleichtert wird.

Diese Praxis ermöglicht es uns auch, den genutzten Laborraum zu reduzieren. Die Digitalisierung ermöglicht es uns, von überall auf Daten zuzugreifen und sie zu analysieren. In einigen Fällen können weniger Mitarbeiter dafür sorgen, dass ein ganzes Labor sicher und effizient läuft. Je mehr effiziente Labore werden, je weniger Energie und Ressourcen wir benötigen, und desto nachhaltiger kann dieser Sektor sein.

Die Digitalisierung ist Teil einer umfassenden Lösung für Nachhaltigkeit im Labor

Trotz aller oben genannten Vorteile der digitalen nachhaltigen Laborpraktiken gibt es einen Nachteil, den es zu berücksichtigen gilt: die Aufbewahrung. Die Big-Data-Revolution ist in vollem Gange, und die Datenspeicherung ist für den Datenlebenszyklus unerlässlich. In einer digitalisierten Welt sind wir auf Server angewiesen, um diese Informationen zu speichern und darauf zuzugreifen. Diese Server benötigen Energie und Wartung, was die CO in die Höhe treibt₂ Emissionen.

Daher müssen wir den CO kontinuierlich untersuchen und überwachen₂ Emissionen solcher Technologien in den Biowissenschaften. Eine aktuelle Studie schätzte den CO₂ Emissionen aus einer genomweiten Assoziationsanalyse (GWAS) sollen 4,7 kg CO betragen₂ bis 17,3 kg CO₂, je nachdem, welche Softwareversion verwendet wird.

Zum Vergleich: Ein Personenkraftwagen emittiert etwa 14,3 kg CO₂ pro 100 Kilometer.

Wir können Server nachhaltiger machen, indem wir die obigen Lektionen zum Teilen und Zusammenarbeiten nutzen. Durch den Einsatz zentraler Server, die energieeffizienter betrieben werden als kleinere lokale Server, und die Verwendung von Ökostrom als Energiequelle können die Umweltauswirkungen der Datenspeicherung erheblich reduziert werden.

Den Planeten mit nachhaltigen Laboren schützen

Nachhaltigkeit verbessert unsere Lebensqualität, schützt unser Ökosystem und bewahrt die natürlichen Ressourcen für zukünftige Generationen. Die Digitalisierung ist zwar eine Herausforderung, hat aber ein enormes Potenzial, zur Reduzierung von CO beizutragen₂ Emissionen, wenn wir sie sinnvoll einsetzen können.

Da immer mehr Labore auf digitale Inventar- und Datenmanagementlösungen zurückgreifen, kann die Life-Science-Branche Daten, Instrumente und Server effizienter gemeinsam nutzen, den Energieverbrauch von Kühlhäusern reduzieren und einen effizienten Betrieb sicherstellen. Dadurch können wir weniger Abfall erzeugen und weniger Treibhausgasemissionen produzieren.

Wenn Sie an diesem Tag der Erde nach einem Weg zur Digitalisierung suchen, dann ist eLabNext digitale Laborplattform kann den Prozess erleichtern. Vereinbaren Sie Ihre Demo heute, und wir zeigen Ihnen, wie wir Ihr Labor in eine schlanke, grüne Forschungsmaschine verwandeln können.

Wir freuen uns, eine Zusammenfassung der Podiumsdiskussion zu veröffentlichen, die im letzten Monat während unserer neuen Büroeröffnung in Glendale, Kalifornien, stattfand. Die Veranstaltung war eine hervorragende Gelegenheit für die Teilnehmer, sich mit den verschiedenen Ständen zu vernetzen. Wir haben die Highlights der einzelnen Stände zusammengestellt, sodass Sie sie direkt erreichen können.

Wir möchten uns einen Moment Zeit nehmen, um SmartGate VC und Hero House für ihre herzliche Gastfreundschaft und ihren Empfang zu danken. Es ist eine Ehre, Teil eines so lebendigen KI-Ökosystems zu sein, und wir freuen uns, unsere Biotech-Expertise dazu beitragen zu können. Wir heißen auch Bürgermeister Ardy und Senator Portanito herzlich willkommen, die mit uns dieses aufregende neue Kapitel gefeiert haben.

Wichtige Erkenntnisse

• Die KI-Revolution findet statt, während Sie dies lesen, ob es uns gefällt oder nicht, und diejenigen, die sich darauf vorbereiten, werden enorm davon profitieren. Diejenigen, die dies nicht tun, werden ins Hintertreffen geraten, insbesondere in der Biotech-/Pharmaindustrie. Dies ist auch sehr eng mit der akademischen und der Gesundheitsbranche verbunden.
  • Ressource #1: Harvard Business Review — „Die KI-Lösung hat gerade erst begonnen“
  • Ressource #2: „10 umsetzbare Schritte für den Einsatz von KI in Ihrem Forschungslabor“
• Erwin Seinen, Gründer von eLabNext
  • Die Entwicklung neuer Technologien eröffnet neue Möglichkeiten,
    demonstriert durch diesen Anwendungsfall von Naturschutzbemühungen, zu denen auch die
    Potenzial, ausgestorbene Arten zurückzubringen.
  • Der Einsatz von Big Data-Analysen und maschinellem Lernen spielt eine immer größere Rolle
    eine zunehmend wichtige Rolle bei der Förderung der wissenschaftlichen Forschung.
• Zareh Zurabyan, Leiter von eLabNext, Amerika
  • Der Schlüssel zu einem erfolgreichen Forschungs- und Entwicklungslabor ist es, über ein vernetztes digitales Ökosystem zu verfügen und KI-fähig zu sein. Der Einsatz digitaler Tools, die sich miteinander integrieren lassen, und eines Systems, das all Ihre Daten organisiert und es Ihnen ermöglicht, sie zu klassifizieren und tiefe neuronale Netzwerke zu entwickeln, die Sie in Zukunft nutzen können.
  • Eine digitale Laborstrategie ist entscheidend für ein erfolgreiches Labor.
  • Erfahren Sie, wie Colossal Biosciences mithilfe von KI ausgestorbene Tiere wie den Wooly Mamoth und den Dodo zurückbringt.
• Mehdi Saghafi, leitender Dateningenieur bei Bayer
  • Die Implementierung digitaler Lösungen ist sehr einfach. Sie müssen von Anfang an einen sehr strategischen Ansatz verfolgen, d. h. Zeitpläne und sehr spezifische Ziele haben, um Probendaten, Berichtsdaten und Gerätedaten zu digitalisieren und sie nacheinander mit agilem Projektmanagement anzugehen. Erfahren Sie mehr über „Adoptionsbarrieren und wie man sie überwindet“.
  • Ein offenes Ökosystem ist für eine umfassende und ganzheitliche Lösung für ein großes Unternehmen wie Bayer notwendig. Es gibt viele Wissenschaftler, viele Operationen und viele digitale Tools, die verwendet werden. Eine Verbindung zwischen ihnen ist von entscheidender Bedeutung, um die Effizienz zu gewährleisten und das Risiko eines Datenverlusts zu begrenzen. Erfahre mehr.

• Lucy Abgaryan, Gründerin von GrittGene und ProOneLabs
  • Es gibt einen Wandel von früheren Generationen zu neuen. Es ist unerlässlich, Ihre Mitarbeiter entsprechend in den Vorteilen der Digitalisierung Ihres Labors zu schulen und innovative und frühzeitige Anwender neuer Technologien wie KI zu sein. Wenn Sie ein PI sind, ein Forschungstechniker, der kurz davor steht, sich auf eine digitale Reise zu begeben, ist es entscheidend für den Erfolg, ein angemessenes Schulungsprogramm sicherzustellen und von Anfang an eine digitale Strategie zu definieren. Erfahre mehr darüber, wie Moderna das macht.
• Taylor Chartier, Gründer von Modicus Prime
  • Während einer globalen Rezession können Sie es sich nicht leisten, nicht in kostensparende Technologien zu investieren, die Ihre Forschung beschleunigen. Stellen Sie Ihren Wissenschaftlern KI-Tools zur Verfügung, die ihre Arbeitsabläufe automatisieren, um schneller wiederholbare Ergebnisse zu erzielen.
  • Die Qualitätskontrolle Ihrer Forschungsprozesse ist genauso wichtig wie die Qualität Ihres Forschungsprodukts. KI-Software macht routinemäßige Laborprozesse weniger belastend und fehleranfällig und gibt Wissenschaftlern sowohl Struktur als auch Sicherheit bei der Durchführung von Experimenten, die Zeit und Ressourcen sparen, die früher für qualitativ schlechte Studien verschwendet wurden.

LinkedIn-Profile

• Zareh Zurabyan, Leiter von eLabNext und KI/Biotech-Berater
• Erwin Seinen, Gründer von eLabNext, und Ai/Biotech-Berater
• Lucy Abgaryan, Gründerin von GrittGene und Proone Labs
• Mehdi Saghafi, leitender Dateningenieur von Bayer Pharma
• Taylor Chartier, Modicus Prime, CEO und Gründer von Modicus Prime
• Ashot Arzumanyan, Gründer von SmartGateVC, Investor

Ausgewählte Stände und Kontaktinformationen

Kontaktinformationen des UnternehmensNikon Instrument, Inc.Junya Yoshika, leitende Wissenschaftlerin, junya.yoshika@nikon.com
Fumiki Yanagawa, Geschäftsführer, fumiki.yanagawa@nikon.com
Henning Mann, Geschäftsentwicklung und Partnerschaften, henning.mann@nikon.comEppendorfLoreline Lee, Vertriebsleiterin, lee.l@eppendorf.comImplen Inc.Austin Brazzle, Produktspezialist, abrazzle@implen.comKardiovaskuläre Innovationen von OhanVahang Ohanyan, Präsident, vohanyan@ohcvi.comBrinter Inc.Tom Alapaattikoski, Geschäftsführer, tom.a@brinter.comMikrolandschaftJohn Francis, CTO und Mitbegründer, john@microscape.xyzZweck BioLital Gilad-Shaoulian, CEO und Gründer, lital@purposebio.comModicus PrimeTaylor Chartier, Gründer und CEO, taylor@modicusprime.comAmaros KIBen Toker, Mitbegründer/CTO, ben@amaros.aiOkomeraSidarth Radjou, Geschäftsführer, sidarth.radjou@okomera.comMetaba A.EyePhilip Sell, Geschäftsführer, events@metaba.us

Antikörper sind wichtige Bestandteile vergangener, aktueller und zukünftiger biomedizinischer Forschung. Sie haben unser Verständnis von Biologie und die Entwicklung der modernen Medizin wirklich revolutioniert. Sowohl monoklonale als auch polyklonale Antikörper helfen beim Nachweis, der Isolierung und Quantifizierung von Proteinen und verschiedenen Zelltypen, da sie wichtige Reagenzien für Labortechniken wie den enzymgebundenen Immunosorbens-Assay (ELISA), den Western Blot, die Immunhistochemie (IHC) und die Durchflusszytometrie sind.

Da sie in den meisten Labors unentbehrliche Reagenzien sind, sind deren Verwaltung, Qualität und Organisation von größter Bedeutung. Im folgenden Blog geben wir Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Anbieter von Antikörpern im Bereich der biologischen Forschung und Entwicklung, ihre wichtigsten Anwendungen in der Forschung und bewährte Verfahren für die Verwaltung einer Sammlung von Antikörpern.

Folgendes werden wir behandeln:

• Die 10 weltweit führenden Anbieter von Antikörpern
• Die beliebtesten Antikörper
• 3 Forschungsfelder, in denen Antikörper unverzichtbar sind
• Bewährte Methoden für das Tracking von Antikörperbibliotheken
• Best Practices für die Aufbewahrung von Antikörperbibliotheken
• Fazit

Top 10 Antikörperunternehmen

Viele Unternehmen bieten Antikörper an, aber die „besten“ Antikörperhersteller hängen von einigen persönlichen Faktoren ab, wie z. B. Ihren spezifischen Forschungsbedürfnissen und dem Budget Ihrer Labore.

Hier sind zehn Unternehmen, die zu den größten und bekanntesten Anbietern von Antikörpern in den Vereinigten Staaten gehören:

• Thermo Fisher Scientific (ehemals Life Technologies)
• Abcam
• Santa Cruz Biotechnologie
• Bio-Rad-Labore
• Zellsignalisierungstechnologie
• BD Biowissenschaften
• F&E-Systeme
• Sigma-Aldrich (jetzt Teil von Merck KGaA)
• EMD Millipore (jetzt Teil von Merck KGaA)
• Agilent Technologies

Ein warnender Hinweis: Dies ist keineswegs eine vollständige Liste. Viele andere seriöse Unternehmen bieten Antikörper an. Es ist wichtig, die Qualität und Spezifität aller Antikörper sorgfältig zu bewerten, bevor Sie sie für Experimente kaufen.

Die beliebtesten Antikörperprodukte

Die am häufigsten verwendeten Antikörper können im Laufe der Zeit und je nach Forschungsbereich oder Trend variieren, da sich die Beliebtheit verschiedener Ziele und Anwendungen im Laufe der Zeit ändern kann.

Hier sind einige Beispiele für einige der am häufigsten verwendeten und verkauften Antikörper in der Forschung:

• Anti-GAPDH-Antikörper (Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase): GAPDH ist ein allgegenwärtiges Enzym, das eine Schlüsselrolle bei der Glykolyse spielt und häufig als Beladungskontrolle in Western-Blotting-Experimenten verwendet wird.
• Anti-Beta-Aktin-Antikörper: Beta-Aktin ist ein häufig exprimiertes Zytoskelettprotein, das auch häufig als Belastungskontrolle in Western-Blotting-Experimenten verwendet wird.
• Anti-Flag-Tag-Antikörper: Das FLAG-Tag ist ein kleines Peptid-Tag, das häufig zur Markierung und Reinigung rekombinanter Proteine in molekularbiologischen Experimenten verwendet wird.
• Anti-GFP-Antikörper (Green Fluorescent Protein): GFP ist ein weit verbreitetes fluoreszierendes Protein, das häufig als Reporter in Bildgebungsexperimenten mit lebenden Zellen verwendet wird.
• Anti-CD3-Antikörper: CD3 ist ein Zelloberflächenprotein, das auf T-Zellen vorkommt, und Antikörper gegen CD3 werden häufig zur Untersuchung der T-Zell-Funktion in der immunologischen Forschung verwendet.
• Anti-CD4-Antikörper: CD4 ist ein weiteres Zelloberflächenprotein, das auf T-Zellen vorkommt, und Antikörper gegen CD4 werden in der immunologischen Forschung häufig verwendet, um verschiedene T-Zell-Untergruppen zu markieren und zu untersuchen.

Diese Antikörper sind beliebt, weil sie in vielen großen Forschungsbereichen weit verbreitet sind, relativ einfach zu verarbeiten sind und durch viele Forschungsstudien validiert wurden. Darüber hinaus sind viele dieser Antikörper schon lange auf dem Markt, sodass sie Zeit hatten, sich zu etablieren und von Forschern als vertrauenswürdig eingestuft zu werden.

3 Forschungsfelder, in denen Antikörperanwendungen unverzichtbar sind

Antikörperbibliotheken können in verschiedenen Forschungsbereichen nützlich sein, da sie eine schnelle Quelle für verschiedene Antikörper bieten, die für verschiedene Antikörperanwendungen verwendet werden können.

Hier sind einige der besten Methoden für das Tracking und die Benennung von Antikörpern in einer Bibliothek:

1. Immunologie: Die Untersuchung des Immunsystems und seiner Funktion beinhaltet häufig die Verwendung von Antikörpern zur Markierung und Isolierung verschiedener Immunzelltypen sowie zum Nachweis verschiedener Zytokine, Chemokine und anderer Immunmoleküle. Antikörperbibliotheken werden verwendet, um eine große Anzahl von Antikörpern gegen verschiedene Ziele zu erzeugen und zu screenen, was bei der Identifizierung neuer therapeutischer Ziele oder Biomarker helfen kann.
2. Krebsforschung: Antikörper werden in der Krebsforschung häufig verwendet, um spezifische Tumorzell-Biomarker zu erkennen und gezielt zu bekämpfen. Insbesondere monoklonale Antikörper, die auf bestimmte Proteine auf der Oberfläche von Krebszellen abzielen, werden in verschiedenen Zusammenhängen als Therapeutika eingesetzt. Antikörperbibliotheken können dabei helfen, neue Proteinziele zu identifizieren oder neue monoklonale Antikörper für die Krebsbehandlung zu generieren und zu testen.
3. Neurowissenschaften: Antikörper werden in der neurowissenschaftlichen Forschung verwendet, um bestimmte Proteine und Zellstrukturen im Gehirn, wie Neurotransmitterrezeptoren, Ionenkanäle und Synapsen, zu markieren und nachzuweisen. Antikörpersammlungen können verwendet werden, um Antikörper gegen verschiedene neuronale Ziele zu erzeugen und zu screenen. Dies kann helfen, neue therapeutische Ziele für neurologische Störungen zu identifizieren oder unser Verständnis des Gehirns und seiner Funktionen zu verbessern.

Viele weitere Forschungsbereiche, wie die Erforschung von Infektionskrankheiten, die Pflanzenbiologie und andere, verwenden Antikörpersammlungen. Der spezifische Forschungsbedarf eines Labors hängt von der Nützlichkeit einer Antikörperbibliothek in einem Feld oder Labor ab.

Bewährte Methoden für das Tracking von Antikörperbibliotheken

Die Nachverfolgung von Antikörpern und die Festlegung einheitlicher Benennungskonventionen für Antikörpersammlungen sind entscheidend, um die Qualität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser wichtigen Reagenzien sicherzustellen. Wenn ein Antikörper falsch etikettiert oder falsch platziert ist, können experimentelle Ergebnisse falsch interpretiert und das Forschungstempo beeinträchtigt werden.

Hier sind einige der besten Methoden für die Verfolgung und Benennung von Antikörpern in einer Bibliothek:

1. Weisen Sie eine eindeutige Kennung zu: Jedem Antikörper in der Bibliothek sollte eine eindeutige Kennung zugewiesen werden, z. B. eine Zahl oder eine Kombination aus Buchstaben und Zahlen. Dieser Identifier sollte in allen Dokumentations- und Nachverfolgungssystemen einheitlich verwendet werden.
2. Antikörperinformationen dokumentieren: Zusätzlich zum Identifikator sollten Informationen über den Antikörper dokumentiert werden, z. B. das Antigen, auf das er abzielt, die Wirtsspezies, in der er gezüchtet wurde, und das spezifische Epitop, das er erkennt.
3. Verwenden Sie ein Tracking-System: Ein Tracking-System, wie z. B. eine elektronische Datenbank oder ein Laborinformationsmanagementsystem (LIMS), kann dabei helfen, den Standort und die Verwendung jedes Antikörpers in der Bibliothek zu verfolgen.
4. Standardisieren Sie die Namenskonventionen: Konsistente Benennungskonventionen können helfen, Verwirrung zu vermeiden und Genauigkeit zu gewährleisten. Benennungskonventionen könnten beispielsweise den Antikörper-Identifikator, gefolgt vom Zielantigen und dann die Wirtsspezies, wie „AB1234-CD3-Maus“, beinhalten.
5. Verwenden Sie Barcode- oder RFID-Technologie: Barcode oder RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) kann verwendet werden, um einzelne Antikörper innerhalb der Bibliothek zu verfolgen und zu lokalisieren. Jeder Antikörper kann mit einem eindeutigen Barcode oder RFID-Tag gekennzeichnet werden, der gescannt oder gelesen werden kann, um den Antikörper schnell zu identifizieren und zu finden.
6. Aktualisiere und überprüfe deine Bibliothek regelmäßig: Es ist wichtig, die Tracking- und Benennungskonventionen regelmäßig zu aktualisieren und zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie korrekt und wirksam bleiben, insbesondere wenn der Bibliothek neue Antikörper hinzugefügt oder Experimente durchgeführt werden.

Best Practices für die Aufbewahrung von Antikörperbibliotheken

Die richtige Lagerung von Antikörpern in Gefrierschränken ist ein weiterer entscheidender Aspekt, um die Stabilität und Aktivität einer Sammlung im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten.

Zu den bewährten Methoden für die Aufbewahrung von Antikörpern in Gefrierschränken gehören:

1. Überwachen Sie die Gefriertemperatur: Verwenden Sie ein Thermometer, um die Temperatur im Gefrierschrank regelmäßig zu überwachen. Es wird empfohlen, ein Thermometer mit einer kalibrierten Sonde zu verwenden, das in der Nähe des Antikörper-Lagerbereichs platziert werden kann. Für eine Langzeitlagerung sollte die Temperatur bei -80 °C gehalten werden.
2. Verwenden Sie Gefrierschrankalarme: Richten Sie ein Alarmsystem ein, das das Laborpersonal im Falle einer Fehlfunktion des Gefrierschranks oder einer Temperaturabweichung alarmiert. Viele Gefrierschränke verfügen über integrierte Alarme, oder Sie können externe Alarme verwenden, die an das Gefriergerät angeschlossen sind.
3. Minimiert das Öffnen und Schließen des Gefrierschranks: Minimieren Sie die Häufigkeit und Dauer von Türöffnungen, um das Risiko von Temperaturschwankungen zu verringern. Ermutigen Sie das Laborpersonal, alle benötigten Materialien auf einmal herauszunehmen und vermeiden Sie es, die Tür des Gefrierschranks über einen längeren Zeitraum geöffnet zu lassen.
4. Halten Sie die Organisation des Gefrierschranks aufrecht: Stellen Sie sicher, dass der Gefrierschrank gut organisiert ist und der Antikörper-Lagerbereich leicht zugänglich ist. Verwenden Sie Gefrierregale oder Boxen, die deutlich gekennzeichnet und nach Antikörpertyp oder Experiment sortiert sind, um eine schnelle und einfache Entnahme zu ermöglichen.
5. Verwenden Sie Backup-Speicher: Erwägen Sie die Verwendung einer Backup-Gefriertruhe oder eines externen Lagers für kritische Antikörperproben, um sich vor möglichen Fehlfunktionen des Gefrierschranks oder Stromausfällen zu schützen.
6. Regelmäßige Wartung: Führen Sie eine routinemäßige Wartung und Reinigung des Gefrierschranks durch, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert. Reinigen und tauen Sie das Gefriergerät nach Bedarf ab und prüfen Sie, ob Anzeichen von Verschleiß, wie z. B. beschädigte Dichtungen, die die Leistung beeinträchtigen könnten.

Fazit

Die Verwaltung einer Antikörperbibliothek im Labor beinhaltet, viele Reagenzien im Auge zu behalten, ihre Qualität sicherzustellen und sie so zu organisieren, dass sie leichter verwendet werden können. Indem Sie die oben genannten Best Practices befolgen, können Sie sicherstellen, dass Ihre Antikörperbibliothek angemessen aufbewahrt und gepflegt wird. Auf diese Weise können Sie die Qualität und Zuverlässigkeit Ihrer Forschung sicherstellen.

Zusätzlich zu diesen bewährten Methoden können Sie den einfachen Zugriff auf die Antikörpersammlung erleichtern, indem Sie Folgendes implementieren Software zur Inventarverwaltung im Labor, wie sie von eLabNext angeboten werden.

Um mehr darüber zu erfahren, wie unsere Plattform eine effiziente und effektive Verwaltung Ihrer Antikörpersammlung ermöglichen kann, kontaktieren Sie uns für eine persönliche Demo.